Project detail

The research on the combined effect of sulfur, copper and lithium oxides on the formation and properties of Portland cement clinker.

Duration: 01.01.2023 — 31.12.2025

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2023-03-06 - 2025-12-31)

On the project

Cílem projektu je objasnění mechanismů kombinovaného působení SO3, CuO a Li2O na tvorbu portlandského slínku a prohloubení poznatků na poli mineralizovaných nízkoenergetických cementů. Předpokládá se získání nových, doposud nepublikovaných poznatků o působení různých kombinací Li2O, CuO a SO3 na fázové složení, strukturu a vlastnosti slínku. Je známo, že Li2O a CuO působí pozitivně na palitelnost slínku razantním snížením teploty vzniku taveniny, ale negativně na tvorbu hlavní slínkové fáze alitu. Síra také podporuje tvorbu belitu na úkor alitu, ale zároveň stabilizuje hydraulicky aktivnější modifikaci alitu M1. Předpokládá se, že vhodnou kombinací těchto prvků budou vznikat slínky s vysokým obsahem alitu při teplotě výpalu až o 150°C nižší než při výrobě běžného slínku, s kvalitními technologickými parametry. Realizace předkládaného výzkumného projektu by znamenala rozšíření poznatků v oblasti heterogenních reakcí při tvorbě slínkových fází. Pro praxi by získané poznatky mohly znamenat nový pohled na možnosti výroby ekonomicky a ekologicky výhodných nízkoenergetických cementů.

Description in English
The project aims to clarify the mechanisms of the combined action of SO3, CuO and Li2O on the Portland clinker formation and to broaden the knowledge in the field of mineralized low-energy cements. It is expected to obtain previously unpublished information about the effect of various combinations of these oxides on the phase composition, structure and properties of clinker. It is known that both Li and Cu have a positive effect on clinker burnability and negative effect on alite formation. Sulfur also promotes the formation of belite at the expense of alite, but at the same time stabilizes more active modification of M1 alite. It is assumed that a suitable combination of these oxides will produce alitic clinkers with excellent technological parameters at a burning temperature up to 150°C lower than in the current production. The realization of the presented research project would expand knowledge in the field of heterogeneous reactions in the clinker phases formation. For practice, it would mean a new perspective on the production of advantageous low-energy types of cement.

Key words in English
clinker formation, sulfur, copper, lithium, cement properties

Mark

23-05082S

Default language

Czech

People responsible

Bartoníčková Eva, Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Institute of Materials Science
- beneficiary (2022-03-31 - not assigned)
MRC - laboratory of inorganic materials
- co-beneficiary (2023-01-01 - 2025-12-31)

Results

PTÁČEK, P.; OPRAVIL, T.; ŠOUKAL, F. Gas-solid carbonation of lime produced by thermal decomposition of dolomite. SOLID STATE SCIENCES, 2023, vol. 138, no. 138, p. 107156-107167. ISSN: 1293-2558.
Detail

BARTONÍČKOVÁ, E.; PTÁČEK, P.; NOVOTNÝ, R.; PALOVČÍK, J.; MÁSILKO, J.; ŠVEC, J.; SEDLAČÍK, M.; KOPLÍK, J.; STANĚK, T.; HEMZAL, D. Hydration kinetics of C3A: effect of lithium, copper and sulfur-based mineralizers. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2024, no. jaro, ISSN: 1388-6150.
Detail

SEDLAČÍK, M.; BARTONÍČKOVÁ, E.; NOVOTNÝ, R.; PALOVČÍK, J.; MÁSILKO, J.; STANĚK, T.; RYBOVÁ, A. Combined Effect of Li, Cu and S Doping on Structure and Hydration of β Dicalcium Silicate. In Juniorstav 2024: Proceedings 26th International Scientific Conference Of Civil Engineering. Juniorstav 2024. Brno, Czech republic: Vysoké učení technické v Brně,Fakulta stavební, 2024. p. 1-7. ISBN: 978-80-86433-83-7. ISSN: 3029-5904.
Detail

STANĚK, T.; RYBOVÁ, A.; BOHÁČ, M.; BARTONÍČKOVÁ, E.; PALOVČÍK, J. The effect of the combined addition of copper, lithium and sulphur on the formation of Portland cement clinker. Journal of Microscopy, 2024, vol. 294, no. 2, p. 225-232. ISSN: 1365-2818.
Detail