CAL

METAKAOLIN  

Introduc2on  

Al2O(SiO2)2  (H2O)x+  (2-­‐x)H2O                      (metakaolin)  

grinding  /  pelle:zing        

rotary  kiln  calcina:on  (5h  750°C)  

+    ground  

KAOLINITE (kaolin)   �aluminium  silicate  

Al2O3  (SiO2)2  (H2O)2    

METAKAOLIN �

finely  ground  +  

flash  calcina:on  method  (few  seconds  750°C)  

two  types  

off  white  pink  colored   white  colored  

rotary  kiln  calcina:on  

round  shaped   plate  structure  

flash  calcina:on    

CAL  

Through  FLASH  CALCINATION  metakaoline  turns  to  round  beats  ,  whereas  a  plate  structure  is  obtained  in  tradi:onal  produc:on  

                 1  μm                                                                    0,5    μm                                                                                

                     0,5  μm                                                              0,5    μm                                                                                

Kaolin �

 Metakaolin �

Flash  calcina2on  Rotary  kiln    

Al203        40~45  %  SiO2        30~55  %  Blaine        >  12,000  gm2/g  Average  par:cle  size    1  μm  Density      2,6    Shape        plate  to  round  structure    

average  composi2on  

According  to  the  La  Chapelle  test  both  types  have  the  same  lime  binding  factor  ~1300  gr  of  lime  per  100  gr  of  metakaolin  

 

Chapelle  test  

Comparision  of  puzzolanic  reac:vity  (Chapelle)  

           Materials    Puzzolanic  reac:vity      mgCa(OH)2/g  

blast  furnace  slag                                  40  

eco-­‐binder                              306  

silica  fume                              427  

calcined  bauxite                              534  

fly  ash                              875                        

CAL 1205  

Al2O3·∙(Si2O2)2+CH+H              

METAKAOLIN  calcined  at  proper  temperature  brings  a  highly  reac:ve  pozzolanic  material  which  reacts  with  calcium  hydroxide  (CH)  higher  temperature  leads  to  recrystalliza:on  and  reduc:on  of  reac:vity  and  converts  to  an  inert  filler  

 CSH  +  C4AH13  and  C3AH6            (hydrated  calcium  aluminates  )            +C2ASH8=  gehlenite  hydrate  or            stratlingite  (incorpora:on  alkali)  

METAKAOLIN  will  accelerate  the  se`ng  of  cement.    As  it  reacts  with  the  lime  released  during  hydra:on  of  Portlandcement  ,  the  C3A  content  will  go  in  solu:on  quicker.    It  reduces  the  pH    whereby  the  stratlingite  (C2ASH8)  will  incorporate  hydroxide  and  chloride  ions  in  its  structure    In  :me  more  portlandite  is  formed  leading  to  higher  strengths  and  durability.      It  is  about  10  :mes  finer  than  Portlandcement      giving  the  matrix  beder  compac:on  fewer  pores  and  smaller  pore  size.  

prevents  fading  of  colours  

prevents  lime  bloom  

reduc:on  of  cracks  and  voids  

improved  impermeabilty  –  reduced  risk  of  ASR  and      

resistant  to  sulfate  adack  and  (de-­‐icing)  salts    preven:on  of  spalding  

No  CO2  produc:on  according  to  the  chemical  reac:on    Low  temperature  of  the  process  750  °C  

Consump:on  of  energy                                                                    2900      MJ/tonne    CO2  produc:on          150      kg/tonne    

environment    

•  increased  cost  price  •  higher  water  ra:o  •  workability  •  addi:onal  raw  material  •  at  low  addi:on  rate  increase  shrinkage    

     dis  advantages    

Mortars,GRC  and  concrete  manufactured  with  Metakaolin  will  exhibit  the  following  benefits;    ü  increased  compressive  and  flexural  strength  ü  improved  durability  ü  reduced  permeability  ü  reduced  efflorescence  ü  increased  chemical  resistance  ü  reduced  chloride  migra:on  ü  increased  viscosity  ü  enhanced  workability  and  finishing  ü  reduced  effects  of  alkali-­‐silica  reac:vity  (ASR)  ü  increased  adhesion  ü  reduced  shrinking  ü  lighter  color  ü  reduc:on  of  CO2    

advantages    

 ü  reduced  alkali  –  GRC  applica:on  –  protec:on  of  AR  glass  ü  forma:on  of  secondary  C-­‐S-­‐H    ü  elevated  elas:c  modulus  (EMR)  ü  less  pores  ü  smaller  pore  size  ü  improved  early  and  late  strength  cement  and  lime  ü  consistent  color  ü  color  sustainability  ü  low  risk  on  lime  -­‐  bloom    ü  produc:on  of  hydraulic  lime  through  blending    ü  geo-­‐polymers  ü  It  improves  the  density  of  the  cement  matrix  through  its  fineness  and  

the  reac:on  with  CH  See  more  at:    

www.caltra.com

further  advantages