The Distribution, Structure, and Chemical Composition of Alkali-Silica Gels in Calcined Clay Concretes
Autor(en): |
Miriam E. Krüger
Anne Heisig Stefanie Lode Klaartje De Weerdt Alisa Machner |
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Medium: | Fachartikel |
Sprache(n): | Englisch |
Veröffentlicht in: | Buildings, 15 Januar 2025, n. 2, v. 15 |
Seite(n): | 218 |
DOI: | 10.3390/buildings15020218 |
Abstrakt: |
This study investigates the effect of calcined clays (metakaolin, metasilt, metaclay) on the chemical composition, distribution, and structure of alkali–silica reaction (ASR) gels. Using 10 wt% of calcined clays reduced concrete expansion and minimized cracking but did not inhibit ASR gel formation. Micro X-ray fluorescence mapping revealed an average ASR gel content of 3 wt% in concrete, incorporating up to two-thirds of K2O and nearly all Na2O from the binder. Raman spectroscopy indicated structural similarities among gels in different concrete mixes, with an increased degree of polymerization in the metakaolin-containing concrete. Automated mineralogy identified four gel phases: Si gel, Ca-Si gel, Al-Ca-Si gel, and Al-Si gel. Ca-Si gels are formed at binder interfaces, while non-swellable Al-bearing gels are mainly formed in metakaolin-containing concrete located within aggregates. This study shows that aluminum can be incorporated into gels in calcined clay concretes, altering their structure and potentially affecting their expansion behavior in concrete. |
Copyright: | © 2025 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland. |
Lizenz: | Dieses Werk wurde unter der Creative-Commons-Lizenz Namensnennung 4.0 International (CC-BY 4.0) veröffentlicht und darf unter den Lizenzbedinungen vervielfältigt, verbreitet, öffentlich zugänglich gemacht, sowie abgewandelt und bearbeitet werden. Dabei muss der Urheber bzw. Rechteinhaber genannt und die Lizenzbedingungen eingehalten werden. |
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Datenseite - Reference-ID
10816176 - Veröffentlicht am:
03.02.2025 - Geändert am:
03.02.2025