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3rd International Workshop on Sustainable Production and Use of Cement and Concrete "ESTRUCTURAS 2025"

XIV International Symposium on Structures, Geotechnics and Construction Materials

ESTRUCTURAS 2025

3rd International Workshop on Sustainable Production and Use of Cement and Concrete

Clay beneficiation through separation of fine fraction
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Abstract

The substitution of a percentage of the clinker with Supplementary Cementitious Materials (SCMs) is an alternative used in order to reduce the environmental impact of cement industry. Calcined clays are one of the most promising options among the SCMs due to its widely accessibility and excellent pozzolanic properties shown under specific calcination conditions. A clinker replacement up to 50% can be achieved when calcined clays are combined with limestone and gypsum and a blended cement (LC3) is obtained with similar performance as traditional cements, but it is advised to select clays with a kaolinite content of 40% or more. However, with the expansion of LC3 technology to new regions, the clays available do not meet this criterion due to the presence of a variable compositions of accompanying minerals, some of them inert. The application of air separation techniques after calcinations allows to extract the fine fraction under 20μm, which mainly contains non-reactive minerals. The final product of this process is a calcined clay enriched in reactive minerals phases associated with the kaolinite, but there are not many studies that investigate the final properties of the calcined clay as Supplementary Cementitious Materials. For that reason, the present investigation focuses on the assessment of the impact of the fine fraction extraction on the calcined clay reactivity.

Resumen

La sustitución de un porcentaje del clínker con Materiales Cementicios Suplementarios (MCS) es una de las alternativas utilizadas para reducir el impacto ambiental de la industria del cemento. Las arcillas calcinadas son una de las opciones más prometedoras entre los MCS debido a su amplia accesibilidad y excelentes propiedades puzolánicas mostradas bajo condiciones específicas de calcinación. Una sustitución de clinquer de hasta el 50% se puede lograr cuando las arcillas calcinadas se combinan con piedra caliza y yeso, lo cual permite la fabricación de un cemento mezclado (LC3) con un rendimiento similar al de los cementos tradicionales. Es recomendado seleccionar arcillas con un contenido de caolinita similares o superiores al 40%. Sin embargo, con la expansión de la tecnología LC3 a nuevas regiones, las arcillas disponibles no cumplen con este criterio debido a la presencia de composiciones variables de minerales acompañantes, algunos de ellos inertes. La aplicación de técnicas de separación por aire después de las calcinaciones permite extraer la fracción fina por debajo de 20 μm, que contiene principalmente minerales no reactivos. El producto final de este proceso es una arcilla calcinada enriquecida en fases minerales reactivas asociadas a la caolinita, pero no existen estudios suficientes que investiguen las propiedades finales de estas arcillas calcinadas como MCS. Por ello, la presente investigación se centra en la evaluación del impacto de la extracción de la fracción fina en la reactividad de la arcilla calcinada.

About The Speaker

Karina Duverger

Karina Duverger

UCLV Flag of Cuba

Discussion

Practical Info
Presentation
English (US)
October 22, 2025 4:35 PM
20 minutes
Salon 2
Authors
Karina Duverger
Fernando Martirena
Keywords
agglomeration
aglomeración
air separation
arcilla calcinada
calcined clays
fine fraction
fracción fina
separación por aire
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