Influence of marble powder on microstructure and hydration of cements

Abstract

Marble wastes from quarries and marble factories provide a sustainable source for cement factories to produce portland-limestone cements. This paper evaluates the usage of marble wastes as a limestone additive source and provide practical data for understanding the behavior of marble in cement. In the study, portland-limestone cements with 5 to 30 % marble and 3600 ± 75 cm2/g Blaine fineness were produced by intergrinding. The hardened cement pastes were investigated by SEM at 2 and 28 days. Compressive strength, setting times and normal consistencies of the cements were also determined. Result yielded that in cements with marble, reaction products tend to accumulate around the calcite crystals and CH morphology is completely differenet from that of portland cement. Strength is decreased with increasing marble amount in cement at all the ages tested, and the strength loss is lower at early ages. Increasing marble amount in cement increases setting times moderately.

Özet

Mermer ocaklarından ve fabrikalarından çıkan mermer atıkları çimento fabrikalarının portland kalkerli çimento üretiminde kullanabilecekleri iyi birer kaynaktır. Bu makalede mermer atıklarının çimentoya mineral katkı maddesi olarak katılmasıyla mermerin çimento içindeki davranışı incelenmiştir. Bu çalışmada beraber öğütme yöntemiyle % 5'den % 30'a kadar mermer ilave edilerek 3600 ±75 cm2/g incelikte portland kalkerli çimentolar üretilmiştir. Sertleşmiş çimento pastaları 2 ve 28 günlük yaşlar için taralamalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiş, ayrıca çimentoların basınç dayanımları, priz süreleri ve normal kıvamları tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre mermerli çimentolarda reaksiyon ürünleri kalsit kristallerinin çevresinde toplanmaktadır ve CH morfolojisinin de normal portland çimentosununkinden tamamıyla farklı olduğu görülmüştür, ilave edilen mermer miktarının artmasıyla çimentoların dayanımları tüm yaşlar için düşüş göstermiş, bununla beraber erken yaşlardaki düşüş dahaz az olmuştur. Çimentodaki mermer miktarının artması priz sürelerinin artmasına neden olmuştur.