Effect of citric acid and the hemihydrate amount on the properties of a calcium sulphoaluminate cement

The influence of citric acid on the hydration and strength development of a calcium sulphoaluminate cement was investigated. Cement pastes were prepared by mixing calcium sulphoaluminate (C₄A₃Ŝ) with 15, 20 and 25wt% of hemihydrate (CŜH_0.5). Citric acid was added as a retarder at 0 and 0.5wt%. The samples were cured at 20 °C for periods of time from 1 to 28 days to evaluate their compressive strength and to characterize the hydration products by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Calorimetric curves showed that the retarding agent considerably decreases the heat release rate and the quantity of total heat released. The main product after the curing was ettringite (C₆AŜ₃H₃₂). The morphology of this phase consisted of long and thin needles growing radially on the cement grains. Samples with 15wt% of hemihydrate and 0.5wt% of citric acid developed the highest compressive strength (70 MPa) at 28 days of curing.<br><br>Se investigó el efecto del ácido cítrico sobre la hidratación y propiedades mecánicas de un cemento de sulfoaluminato de calcio. El C₄A₃Ŝ se mezcló con 15, 20 y 25% e.p. de hemihidrato (CŜH_0.5). Se agregó ácido cítrico como retardante en 0 y 0.5% e.p. Las muestras fueron curadas a 20 °C por periodos de 1 a 28 días para realizar mediciones de resistencia a la compresión y caracterizar los productos de hidratación mediante microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X. Las curvas de calorimetría mostraron ue el ácido cítrico disminuye la velocidad de liberación de calor y la cantidad de calor liberado durante la hidratación. La resistencia a la compresión alcanzó un máximo de 70 MPa en muestras con 15% e.p. de hemihidrato y 0,5% e.p de ácido cítrico. Los resultados muestran a la etringita (C₆AŜ₃H₃₂) como principal producto de hidratación. Se observa a esta fase con morfología acicular creciendo sobre las partículas de cemento