Gehydrateerd calciumsilicaat

Nadere omschrijving

De ontwikkeling van dit type bindmiddel bevindt zich nog in de laboratoriumfase. Het is een interessante ontwikkeling omdat de gebruikelijke grondstoffen kalksteen en zand worden gebruikt, terwijl er een forse CO₂-besparing van circa 50% ten opzichte van portlandcement wordt gerealiseerd. Het resulterende bindmiddel kan bovendien op dezelfde wijze worden toegepast als regulier cement. Het productieproces is echter zeer complex en kostbaar. 

De meeste winst wordt geboekt door het lage aandeel calcium in het bindmiddel.

Bij de hydratatie ontstaat er geen calciumhydroxide en dus ook geen hoge pH. Hierdoor lijkt dit bindmiddel vooralsnog niet geschikt voor constructief beton. Mogelijk wordt door de lage concentratie aan Ca₂⁺ -ionen en OH^- -ionen in het poriewater de CSH-gel ook snel aangetast door carbonatatie, met negatieve consequenties voor de levensduur. Anderzijds zal de zeer dichte poriestructuur die bij dit bindmiddel ontstaat de carbonatatie wel vertragen.

Productieproces

Calciumoxide en siliciumdioxide kunnen bij lage temperatuur in combinatie met stoom reageren tot een calciumsilicaathydraat. Het calciumsilicaathydraat kan vervolgens weer deels van water worden ontdaan.

Het productieproces is globaal als volgt. Eerst wordt er net als bij de productie van portlandcementklinker calciumoxide geproduceerd bij circa 1000 °C. Het calciumoxide reageert vervolgens in een autoclaaf bij circa 200 °C met siliciumdioxide (zand) en water tot een gehydrateerd calciumsilicaat (C_xSH met x tussen 1 en 2). De C_xSH ontstaat hierbij op het oppervlak van de zandkorrels. De C_xSH kan vervolgens worden geactiveerd en gedeeltelijk worden gedehydrateerd door het te malen samen met zand of door het te verhitten. Het op deze manier verkregen calciumsilicaat kan weer met water reageren tot CSH-gel.  Het is een product dat lijkt op beliet maar veel reactiever is.