Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Early age hydration of mixed-layer calcined clay cement blends: In-situ synchrotron X-ray scattering and pair distribution function analysis

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
2Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : au, fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The cement industry contributes 8% of global CO 2 emissions, driving the use of supplementary cementitious materials (SCMs) such as calcined clays to replace cement. This study examines early-age hydration and nano-structural evolution of cement blended with calcined kaolinite (NK) and montmorillonite (NM) mixed-layered clays using in situ synchrotron X-ray scattering, Pair distribution function (PDF) analysis, and solid-state NMR. Blends with 30 wt% clay were monitored from 10 to 53 hours and at 7 days post-mixing. Synchrotron XRD–PDF showed that the ettringite formed rapidly in NK and then was consumed, producing hemicarboaluminate and monosulfoaluminate.NM maintained ettringite content due to higher calcite content. PDF and NMR confirmed a transition in calcium silicate hydrate (CSH) nanostructure from a Ca-rich hillebrandite-type (Ca/Si ≈ 2.0) at 26 h to a layered clinotobermorite-like phase (Ca/Si ≈ 1.2–1.7) at 7 days, indicating progressive silicate polymerization. NM exhibited the greatest growth in the amorphous phase (≈20.6%) and Si-O polymerization (≈100%), consistent with enhanced early reactivity. Combined PDF, NMR and SEM-EDS results indicated the development of a magnesium silicate hydrate (MSH)-like Mg-bearing silicate environment in NM, with Mg/Si decreasing from 0.63 to 0.23, while NK showed higher Al incorporation, forming dense calcium-aluminosilicate-hydrate (CASH) networks. Compressive strength correlated directly with the nanostructure. At 1 day, NM achieved 9.42 MPa compared to 5.83 MPa for NK, but at 7 days, NK reached 38.05 MPa, surpassing NM (35.25 MPa) due to the dense CASH structure formed. In situ synchrotron PDF analysis revealed key amorphous phases, enabling the design of low-clinker, low-carbon binders with tailored early age performance.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Early age hydration of mixed-layer calcined clay cement blends: In-situ synchrotron X-ray scattering and pair distribution function analysis
Date Crossref
01/07/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • RMIT University Centre for Additive Manufacturing pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • European Synchrotron Radiation Facility pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • School of Engineering Civil & Infrastructure Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Centre for Additive Manufacturing — RMIT University, European Synchrotron Radiation Facility et Civil & Infrastructure Engineering — School of Engineering.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Concrete and Cement Materials ResearchInnovative concrete reinforcement materialsConcrete Properties and Behavior

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.