Development of Magnesium/Calcium Oxalate Cements

• Bilginer, Baki Aykut ^[1] ; Erdoğan, Sinan Turhan
  1. [1] Middle East Technical University

     Middle East Technical University

     Turquía

     
• Localización: Materiales de construcción, ISSN 0465-2746, Vol. 73, Nº. 350, 2023
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Desarrollo de Cementos de Oxalato de Magnesio/Calcio
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• Resumen
  • español

    El cemento de oxalato de magnesio, una alternativa novedosa al cemento portland, puede fabricarse a temperatura ambiente haciendo reaccionar magnesia calcinada y sales de ácido oxálico. Dado que el ácido oxálico se puede fabricar utilizando dióxido de carbono capturado, los cementos de oxalato pueden incluso tener una huella de carbono negativa. Sin embargo, las emisiones relacionadas con la descarbonatación de la magnesita a altas temperaturas dificultan su consecución. Este estudio investiga el efecto de reemplazar la magnesia con escoria granulada de alto horno en algunas propiedades físicas y mecánicas, así como en la mineralogía y la microestructura de los cementos de oxalato. Whewellite y Weddellite se identifican cuando se utiliza escoria, además de Glushinskite que se forma a partir de magnesia. Los morteros solo con escoria experimentan reacciones más rápidas, pero menos completas y muestran una menor resistencia al agua que los correspondientes de oxalato de magnesio. Una combinación a partes iguales de magnesia calcinada y escoria proporciona la mayor resistencia a 28 días (> 35 MPa), pH~7 y alta resistencia al agua.

  • English

    Magnesium oxalate cement, a novel alternative to portland cement, can be made at room temperature by reacting dead-burned magnesia and salts of oxalic acid. Since oxalic acid can be made using captured carbon dioxide, oxalate cements may even be carbon negative. However, emissions related with the decarbonation of magnesite at high temperatures make this hard to achieve. This study investigates the effect of replacing magnesia with granulated blast furnace slag on some physical and mechanical properties, as well as the mineralogy and microstructure of oxalate cements. Whewellite and Weddellite are identified when slag is used, in addition to Glushinskite which forms from magnesia. Slag-only mortars undergo faster but less complete reactions and show lower resistance to water than their magnesium oxalate counterparts. An equal-part combination of dead-burned magnesia and slag gives the highest 28-d strength (> 35 MPa), pH~7, and high water resistance.