Development of magnesium oxalate cements with recycled portland cement paste

Portland çimentolu sistemlere, düşük karbon ayak izine sahip bir alternatif arayışında, magnezyum esaslı çimentolar en çok umut veren malzemelerden biridir. Portland çimentosundaki kalsiyum oksitin, magnezyum oksit ile doğrudan ikamesi mümkün olmasa da magnezyum oksit çeşitli malzemelerle bir bağlayıcı oluşturabilecek kendine özel bazı mekanizmalara sahiptir. Bazı magnezyum esaslı çimentolar bağlayıcı oluşturmak için magnezyum oksit ile uygun bir asitin tepkimesini içeren asit-baz reaksiyonlarına dayanır. Magnezyum fosfat çimentoları bunların en iyi bilinen örneklerinden biridir. Bu çalışmada, bağlayıcı bir sistem oluşturmak için magnezyum oksit ile oksalik asit (atmosferdeki karbon dioksit ile dahi üretilebilen bir asit) ana tepkiyenler olarak kullanılmıştır. Reaksiyonları kontrol edebilmek için oksalik asit geri dönüştürülmüş portland çimentosu hamuru ile karıştırılmıştır. Sağlam ve kullanışlı bir bağlayıcı oluşturma olasılığını araştırmak ve karışım tasarımını geliştirmek için bazı deneyler yapılmıştır. Daha sonra ise ortaya çıkan bağlayıcının (magnezyum oksalat hidrat) oluşum mekanizmasını anlayabilmek ve hammaddelerin, geciktiricilerin, pozolanların ve karışım oranlarının sistem üzerindeki etkileri gözlemlemek için analizler yapılmıştır. Harçların basınç dayanımı gelişimi ile birlikte mineralojileri ve mikro yapıları, x-ışını kırınımı, x-ışını floresans spektroskopisi, elektron mikroskopi ve termogravimetrik analiz yardımıyla incelenmiştir. Düşük - orta dayanıma ulaşabilen, gözenekli bir yapıya sahip fakat portland çimentolu harçlara kıyasla oldukça düşük karbon ayak izi olan bir harç elde edilebilmiştir.