ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ

Transkript

1 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU LU

2 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN İNCELİĞİ Çimento tanelerinin aktifliği i ve hidratasyon sonucu daha yüksek dayanımlar verebilmesi ince öğütülmelerine bağlıdır. Çimentolarda tane boyutları genel olarak mikron arasında bulunur. Çoğunluğu u 30 mikron civarındad ndadır. Hidratasyon olayının n gelişebilmesi ebilmesi ve bağlay layıcılık özelliğinin inin artması için in çimentolarda boyutları 74 mikrondan büyük b tanelerin oranının n % l4'ü geçmemesi istenir.

3 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN İNCELİĞİ HİDRATASYON DERİNL NLİĞİ HİDRATE OLMAMIŞ ÇİMENTO TANECİĞİ ORTALAMA ÇAP D = 30µ 5.2µ HİDRATE ÇİMENTO HİDRATE OLMAMIŞ (YUMUŞAK BÖLGE) HİDRATASYON DERİNL NLİĞİ ÜÇ AYDA 5.2 µ

4 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN İNCELİĞİ DENEYLERİ Çimentoların n bu özelliği i değişik ik yöntemlerle y saptanır. Bunlardan biri çimentoyu TS EN standardında belirtilen 90 mµ göz açıklıkl elekten eleyerek, bu çaptan büyük k tanelerin miktarını saptamaktır.

5 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN İNCELİĞİ DENEYLERİ Diğer yöntem y özg zgül l yüzey y alanı yöntemidir. (TS( EN ve ASTM C 204) Özgül l alan 1 g çimentoda bulunan taneciklerin yüzey y alanlarının kapsadığı toplam yüzey y alanıdır, cm 2 /g olarak gösterilir. g Deney, standart koşullarda sıkışs ıştırılan çimento tabakasından, havanın n geçme zamanını ölçme esasına dayanır.

6 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN İNCELİĞİ DENEYLERİ Bu yöntem y TS EN ve ASTM C 204 gibi standartlarda açıklanmaktada klanmaktadır. Blaine sayısının n 3000 cm 2 /g civarında olması istenir. TürkiyeT rkiye de üretilen çimentoların n inceliği i cm 2 /g civarındad ndadır.

7 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN İNCELİĞİ DENEYLERİ İnceliğin in betona olumlu ve olumsuz etkileri: a) İncelik betonun dayanımını arttırır. r. b) Çimentoyu ıslatmak için i in gerekli su miktarı artar. c) Fiziko-kimyasal kimyasal bir olay olan ilk ıslanmada, taneler inceldikçe e daha büyük b ısı ortaya çıkar. d) Daha fazla büzülmeye b neden olur ve çatlamaya eğilimi e fazladır e) İnce çimentolu karışı ışımların n terlemesi, iri taneli çimento karışı ışımlarından daha azdır.

8 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ Çimentoda incelik-zaman zaman-dayanım m ilişkisi 50 Basınç Dayanımı-MPa gün 1 yıl 28 gün 7 gün Blaine inceliği m 2 /kg

9 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ Çimentonun su ile birleştirildi tirildiği i an ile çimento hamurunun katıla laşarak arak plastik özelliğini ini kaybettiği i an arasındaki süreye s priz alma süresis resi denilmektedir. Bu olayın n başlang langıç ve bitiş saatleri, çalışma saatleri açısından çok önemlidir. Normal Portland çimentolarında nda prizin, 1 saatten önce başlamamas lamaması ve 10 saatten önce tamamlanması istenir.

10 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ Priz özelliğine ine bağlı olarak çimentoların n kullanım m yerleri farklıdır. r. Örneğin, su kaçaklar aklarını önlemek amacıyla hızlh zlı priz yapan (8 - l5 dakika arası) çimentolar kullanılır. İçine alçı taşı konulmadan üretilen bazı çimentolar çok kısa sürede s (8-15 dakika) priz yaparlar.

11 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ Çimentoların n priz süreleri s şu u faktörlerin etkisindedir: Sıcaklık: k: Sıcak ortamlarda priz süresi, s hidratasyon olayı hızlandığı için in kısalk salır. Sıcaklığın n düşmesi d ise priz süresini s uzatır. Karış ıştırma suyu miktarı: Fazla miktarda su kullanmak bağlay layıcı maddenin priz süresinin s uzamasına yol açar. a ar. Çimentonun bekletilme süresi: s Uzun süre s bekletilmiş çimentolarda dışd ortamdan alınan nem nedeniyle priz geç başlar.

12 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ Çimentoların n priz süreleri s "Vicat iğnesi" adı verilen alet ile saptanır. özel hazırlanm rlanmış normal kıvamdaki k standart çimento hamuru, standart bir kap içine i ine (Vicat( halkası) ) düzgd zgün n bir şekilde yerleştirilir.

13 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ Daha sonra Vicat iğnesi denilen standart bir iğne i kendi ağıa ğırlığı ile belirli yükseklikten üzerine düşürülür. d r. Batma miktarları ölçülür. Bu işlem i belirli zaman aralıklar klarında tekrarlanır. r. Önceleri çok batan iğne, i sonraları çok az batar ve belirli süre s sonra hiç batmaz.

14 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ İğne ucunun kalıbın n tabanından ndan 3-55 mm uzaklıkta kta olması halinde, priz başlam lamış demektir. İğne 0.5 mm battığı zaman ise priz sona ermiştir. Priz sürelerinin s belirlenmesi için i in kullanılacak lacak yöntemler y TS EN de ve ASTM C 191 de belirtilmiştir. tir.

15 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN PRİZ Z SÜRESS RESİ Vicat iğnesi aletinin değişik ik ve otomatik olanları da bulunmaktadır.

16 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN HİDRATASYON H ISISI Çimentoyu oluşturan ana bileşenlerin enlerin su ile yaptıklar kları kimyasal reaksiyon nedeniyle bir miktar ısı açığa çıkarırlar. rlar. Hidratasyon ısısının n açığa ığa çıkma hızı, h çimento bileşenleri enleri ile su arasında yer alan kimyasal reaksiyonların n hızına h bağlıdır ve hidratasyonu etkileyen en önemli faktör r zamandır. Çıkan ısı nedeniyle betonun sıcakls caklık k derecesi artar. Hidratasyonun bu ekzotermik davranışı ışı, hidratasyon ısısının açığa çıkma hızıh ve miktarı bakımından bir çok sakıncal ncalı durum oluşturabilir.

17 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN HİDRATASYON H ISISI Özellikle barajlar gibi büyük b k kütle k betonlarının üretiminde işi gereği i hızlh zlı beton üretimlerinde sorun önemlidir. Büyük k kütle k betonlarında nda içi sıcaklık yükselir, hava ile temasta bulunan dışd kısım m soğur ve büzülür. b Büyük k kütle k ise dışd kısmın n büzülmesini b önlemeye çalışacağından, sıcakls caklık farklarının n yol açtığıa gerilmeler sonucunda beton çatlar.

18 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN HİDRATASYON H ISISI Çimentonun inceliği hidratasyon ısısını arttıran ran bir faktörd rdür. r. Ancak çimentonun karma bileşenlerinin enlerinin de hidratasyon ısısı üzerinde etkisi önemlidir. Karma bileşen İlk 48 saatte çıkan ısı (cal/g) Toplam Isı (cal/g) C 3 A C 3 S C 2 S C 4 AF

19 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN HİDRATASYON H ISISI Çimentoların hidratasyon ısıları ise kalorimetre cihazı ile ölçülebilmektedir.

20 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN HİDRATASYON H ISILARINA GÖRE G SIRALAMASI Aluminli çimento (düşük k sıcakls caklıktan ktan en az zarar gören) Yüksek mukavemetli Portland çimentoları Normal Portland Çimentosu Curuf çimentosu ve diğer puzolanlı çimentolar (soğuktan en fazla zarar gören) g

21 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN ÖZGÜL L AĞIRLIA IRLIĞI Çimentoların özgül l ağıa ğırlığı tiplerine göre g değişir. ir. Normal portland çimentosunun özgül l ağıa ğırlığı civarında, katkılı (traslı ve curuflu) çimentolarda ise 2.90 civarındad ndadır.

22 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN ÖZGÜL L AĞIRLIA IRLIĞI Çimentonun özgül l ağıa ğırlığı Le Chatelier balonu adı verilen özel bir cam kap içinde i inde gazyağı kullanılarak larak belirlenir.

23 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN MEKANİK K DAYANIMI Hidratasyon olayının n seyrini değiştiren bütün b n faktörler çimentonun dayanımı üzerine de etkilidir.

24 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN MEKANİK K DAYANIMI çimentonun dayanımını etkileyen faktörleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz: s a) Zamana ait faktörler b) Çimento özelliklerinin dayanım üzerine etkileri c) Ortam koşullar ulları ile ilgili faktörler

25 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ ÇİMENTOLARIN MEKANİK K DAYANIMI Zaman Faktörü Basınç Diyagramı f = a + blnt Zaman (Gün) Bağıntı 500 güne kadar anlamlı

26 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER Çimento özelliklerinin dayanım üzerine etkileri ÇİMENTO TİPİT ÇİMENTO İNCELİĞİ MİNERAL KATKILAR KİMYASAL KATKILAR

27 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER Ortam koşullar ullarının n dayanıma etkisi SICAKLIK BAĞIL NEM Kür r koşullar ulları

28 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ DAYANIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER Ortam koşullar ullarının n dayanıma etkisi Nem ve rüzgar: r Ortamın n nemi düşük d k ve aşıa şırı rüzgarlı ise hızlh zlı buharlaşmaya neden olur. Sonuç : Hidratasyon için in gerekli yeterli su olmazsa, hidratasyon yavaşlar veya duraklar. Bu duruma paralel olarak beton dayanımındaki ndaki artış ya azalır r veya tamamen durur.

29 SICAKLIK ETKİSİ EN UYGUN SICAKLIK NORMAL BETONDA C BARAJ vb KÜTLE K BETONLARINDA 5-10 C SICAKLIK > 32 C veya SICAKLIK < 5 C5 ise ÖNLEM ALINMALIDIR.

30 SICAKLIK ETKİSİ Döküm m ve sertleşme sırasında yüksek y sıcakls caklıklar klar erken dayanımlar mları artırmakla rmakla birlikte ileriki yaşlardaki dayanımlar mları düşürmektedir Basınç Dayanımı (MPa) Beton Yaşı : 28 gün Nedeni: Hızla erken gelişen en hidratasyonun daha zayıf f bir yapı oluşturmas turmasıdır. r gün Kür Sıcaklığı ( C)

31 NEM ETKİSİ Çimentonun hidratasyonunun sürekli olabilmesi için i in ortamda suyun bulunması gerekmektedir. Çimento tarafından bağlanan su (g/g) Bağı ğıl l nemin %80 altına düştüğü durumlarda hidratasyon oldukça yavaşlamakta, %30 un altında ise pratik olarak durmaktadır. r Toplam su Buharlaşmayan su Nem Oranı

32 SICAKLIK ETKİSİ Karışı ışımdan sonraki ilk iki saatteki sıcakls caklığın n betonun dayanım gelişimine imine etkisi 50 Basınç Dayanımı (MPa) C 13 C 21 C 46 C 38 C 29 C Süre (gün) 180

33 NEM ETKİSİ Basınç Dayanımı (MPa) Sudan çıkarılma zamanı: 28 gün Sürekli nemli gün 3 gün 14 gün Sürekli havada Süre (gün) 180

34 ÇİMENTOLARIN GENEL ÖZELLİKLERİ ve DENEYLERİ PRİZ Z HIZLANDIRMA YÖNTEMLERY NTEMLERİ Prizi çabuklaştıran katkı maddeleri kullanmak Suyun buharlaşmas masına yol açmayacak a şekilde ( C) doygun buhar banyosu yaptırmak.

35 RÖTRE RÖTRE (BÜZÜLME) ENGELLENİRSE ÇATLAK OLUŞUR. UR. RÖTRE nin (BÜZÜLME) ZARARLARI 1. ÇATLAKLAR OLUŞMASI 2. DONATIDA PARAZİT T GERİLMELER OLUŞMASI ÇATLAKLAR ÇEKME DAYANIMINI DÜŞÜRÜRD İÇERİYE GİREN G SU İLE BİRLB RLİKTE DONA DAYANIKLILIK AZALIR! KİMYASAL ETKİLERE DAYANIKLILIK

36 PLASTİK RÖTRE ÇATLAĞI

37 PLASTİK RÖTRE ÇATLAĞI

38 PLASTİK RÖTRE ÇATLAĞI

39 HİDROLİK K RÖTRER TERMİK K RÖTRER RÖTRE BOŞLUKLARDAK LUKLARDAKİ SUYUN KAYBI KÜTLE BETONLARINDA İÇ-DIŞ SICAKLIK FARKI BÜNYESEL RÖTRER ÇİMENTO HİDRATASYON H ÜRÜNLERİNİN DAHA AZ HACİM M KAPLAMASI ERKEN PLASTİK K RÖTRER TERLEMENİN N BUHARLAŞMAYI KARŞILAYAMAMASI KARBONATLAŞMA RÖTRESR TRESİ KARBONATLAŞMA SONRASINDA ORTAYA ÇIKAN SUYUN BUHARLAŞMASI 3Ca(OH) 2 +CO 2 CaCO 3 +H 2 O

40 RÖTRE ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNİN N RÖTREYE R ETKİSİ Rötre oluşumunda umunda çimento ile ilgili faktörlerin en önemlilerinden biri inceliktir. İnceliğin in artmasıyla daha fazla çimento tanesi aynı zamanda hidratasyona katılarak önemli miktarda rötre meydana getirirler. İncelik ile artan su miktarı da rötrenin artmasında rol oynar. İnceliğin in artmasıyla hidratasyon hızlandığından kılcallk lcallık suyunun büyük b k bir kısmk smı tutulmuş olur. Böylece B suyun büyük b bir kısmk smı tutulduğundan undan buharlaşma az miktarda gerçekle ekleşir.

41 RÖTRE ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNİN N RÖTREYE R ETKİSİ Çimentonun kimyasal bileşiminin iminin rötre üzerinde önemli bir etkisi olup olmadığı ise tartışı ışılan bir konudur. Bazılar larına göre g böyle b bir etki pratik yönden y mevcut değildir. Çimentonun bazı genleştirici maddeleri içermesi i nedeniyle bu görüşe g katılmak mümkm mkün n olmamaktadır. Çimentoda birleşmemi memiş kireç (CaO), MgO ve SO 3 gibi hacim genleşmesi yapan maddelerin standartlarda belirtilen miktarların biraz daha üzerinde bulunması rötreyi önemli derecede azaltabilir. Bu hacim genleşmesi yapan maddelerin miktarlarını uygun seçmek suretiyle rötresiz (genleşen) en) çimento yapılabilmektedir.

42 RÖTRE ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNİN N RÖTREYE R ETKİSİ Çimento üretiminde priz süresini s dengelemek amacıyla kullanılan lan alçı taşı şının n da, rötre üzerine etkisi bulunmaktadır. Az miktarda alçı taşı kullanılmas lması çimentonun hidrate elemanlarının n içi yapısını etkileyerek rötrenin artmasına neden olmaktadır. Eğer çimentonun daha az rötre yapması isteniyorsa, normalden biraz daha fazla alçı taşı kullanılmal lmalıdır.

43 RÖTRE ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNİN N RÖTREYE R ETKİSİ çimentonun karma bileşenlerinin enlerinin rötre üzerine etkileri kesin olarak bilinmemekle beraber şu u görüşler g geçerlidir erlidir : Bir çimentoda fazla miktarda C 2 S bulunması rötrenin fazla olmasına yol açabilir. a abilir. Çünk nkü bu bileşenin enin hidratasyonu oldukça a yavaş gerçekle ekleşmektedir. Bu nedenle C 2 S in fazla olması buharlaşabilen abilen suyun miktarını arttıracak racak ve bu durumda rötre fazlalaşacakt acaktır. Değişik ik tip çimentolar bakımından karşı şılaştırma yapılırsa; hidratasyon hızı düşük k olan puzolanik çimentoların Portland çimentolarından ndan daha fazla rötre yapmaya elverişli li olduğu u söylenebilir. s

44 RÖTRE ÇİMENTO RÖTRESR TRESİ ÖLÇÜMÜ Çimentoların rötresi saf çimento hamurundan prizmalar üzerinde rötreyi ölçmekle elde edilir. Genellikle bu amaçla 40 x 40 x 160 mm lik kalıplar kullanılmaktad lmaktadır. Hazırlanan çimento hamuru bu kalıplara yerleştirildikten 24 saat sonra kalıptan çıkarılarak prizmanın L o uzunluğu u hassas bir şekilde ölçülür. Daha sonra atmosferde t gün g n tutulan prizmanın rötresi: ε t = L o L L o t

45 ÇİMENTO ÇİMENTO KİMYASAL K DAYANIKLILIĞI Bağlay layıcı maddelerde aranan en önemli özellik bu malzemenin yüksek bir dayanıma sahip olması ve bunu zamanla yitirmemesidir. Çimentoların n içinde i inde bulunan zararlı maddeler doğrudan doğruya hacim sabitliğini ini bozan, sönmemis nmemiş kireç (Ca0), magnezi (Mg0) ve S0 3 'dür. Bunların n su ile yaptıklar kları reaksiyon sonucu önemli bir hacim artması meydana gelir.

46 ÇİMENTO LE CHATELİER ER DENEYİ Sönmemiş kireç ve magnezinin çimento içinde i inde zarar oluşturabilecek miktarda bulunup bulunmadığı ığı,, pratik bir deney olan ve TS EN de belirtilen, Le Chatelier (Genleşme) deneyi ile saptanabilir. Genleşme deneyinin esas amacı,, bağlanmam lanmamış (serbest) CaO ve/veya MgO hidratasyonu sebebiyle sonradan ortaya çıkabilecek genleşme riskinin değerlendirilebilmesidir. erlendirilebilmesidir.

47 ÇİMENTO LE CHATELİER ER DENEYİ Bu deneyde kullanılan lan alet 30 mm çaplı yarık k bir silindir ve yarık kenarlara bağlı 150 mm uzunluğundaki undaki iğnelerden i ibarettir Pirinç silindir bir cam üzerine konulup, içine i ine standart kıvamda k çimento hamuru doldurulur. Üst yüzey y düzeltildikten d sonra, cam levha ile kapatılır r ve üstüne bir ağırlık k konur. 24±0.5 saat kalıp p su içinde i inde (veya 20 C, %98 bağı ğıl l nem ortamında) tutulduktan sonra iğnenin i iki ucu arasındaki uzaklık ölçülür. (a) r. (a)

48 ÇİMENTO LE CHATELİER ER DENEYİ Sudan çıkarılan kalıp p tekrar suya konur ve 30±5 5 dakikada kaynama noktasına na gelinceye kadar ısıtılır. 3saat ± 5 dakika kaynar su içinde i inde kalan kalıp çıkarılarak, tekrar iğne i uçları arası uzaklık ölçülür (b) Daha sonra kalıbın n 20±2 C a kadar soğumas uması sağland landıktan sonra iğnenin iki ucu arasındaki uzaklık k tekrar ölçülür (c). c - a 10 mm olması istenir.

49 ÇİMENTO SO 3 S0 3 çimento içine i ine hammaddelerden, katkılardan veya kullanılan lan yakıttan girmektedir. Ayrıca klinkere eklenen alçı taşı şından kaynaklanan S0 3 sülfo - aluminat tuzlarının n oluşmas masına neden olmaktadır. Bu maddenin CEM I, CEM II, CEM IV ve CEM V için i in %3.5 den CEM III için i in ise % 4 ' den fazla olmaması istenir.

50 ESKİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ PÇ (TS 19) PÇ 32.5 PÇ 42.5 KATKILI ÇİMENTOLAR KÇ 32.5 TÇ 32.5 PÇ 52.5 BEYAZ ÇİMENTO (BPÇ 32.5, BPÇ 42.5) YÜKSEK FIRIN CURUFLU(CÇ 32.5, CÇ 42.5) SÜLFATA DAYANIKLI (SDÇ 32.5)

51 KATKILI KATKILI ÇİMENTOLAR MENTOLAR ÇİMENTO TİPİ İŞARET PÇ KLİNKERİ YÜKSEK FIRIN CURUFU SİLİKA TOZU PUZOLAN VOLKANİK, TORTUL AKTİF KİL UÇUCU KÜL SİLİSLİ KALKERLİ PİŞMİŞ ŞİST KALKER TOZU PORTLAND KOMPOZE PKÇ/A PKÇ/B PUZOLANİK PZÇ/A PZÇ/B KOMPOZE KZÇ/A KZÇ/B PORTLAND CURUFLU PCÇ/A PCÇ/B PORTLAND KALKERLİ PLÇ/A PLÇ/B

52 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T Çimentolarla ilgili yeni Türk T standardı olan TS EN Genel Çimentolar standardı kapsamındaki 27 farklı genel çimento, aşağıda verilen 5 ana tipte olmak üzere gruplandırılm lmıştır. CEM I Portland çimentosu CEM II Portland-kompoze çimento CEM III Yüksek Y fırın f n cüruflu c çimento CEM IV Puzolanlı çimento CEM V Kompoze çimento

53 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T TS EN standardında çimentoların n tanımı, ana çimento tipi, Portland çimentosu klinkeri oranı, ikinci ana bileşen, en, standart dayanım m sınıfı s (28 günlg nlük) ve erken dayanım m kazanma hızıh dikkate alınarak yapılm lmıştır.

54 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T TS EN deki değişik ik çimento tiplerine göre g çimentonun bileşen en malzemeleri şu şekildedir: ana bileşen, en, (örn. Portland çimentosu klinkeri); ikinci ana bileşen, en, (örn. uçucu u ucu kül, k yüksek y fırın f n cürufu, c kalker, silis dumanı); (majör r katkılar) minör r ilave bileşen, en, (örn. uçucu u ucu kül, k yüksek y fırın f n cürufu, c kalker, doğal puzolan) priz ayarlayıcı, (örn. kalsiyum sülfat; s alçıta taşı) kimyasal katkılar, (örn. pigmentler, hava sürükleyici s katkılar).

55 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T İkinci ana bileşeni eni belirten harfler ise şöyledir: S- granüle yüksek y fırın f n cürufu; c D- silis dumanı; P- doğal puzolan; Q- doğal kalsine puzolan; V- silissi uçucu u ucu kül; k W- kalkersi uçucu u ucu kül; k T- pişmi miş şist; M- yukarıdakilerden ikisi veya daha fazlası L- kalker

56 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T Ülkemizde TS EN 197-1'e 1'e göre, g en son şekliyle 32.5, 42.5 ve 52.5 MPa olmak üzere üç standart dayanım m sınıfıs bulunmaktadır. Ayrıca her dayanım m sınıfıs için in iki erken dayanım m sınıfıs tanımlanm mlanmıştır. Dayanım Sınıfı Basınç Dayanımı (MPa) Erken Dayanım Standart Dayanım 2 günlük 7 günlük 28 günlük 32.5 N R N R N R Priz başlama süresi(dk) Genleşme (mm) 10

57 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T CEM II/A-S 42,5 N Alt-sınıf N normal erken dayanımı, R hızlı erken dayanım Standart dayanım sınıfları Alt-tip, ikinci ana bileşen (bu örnekte yüksek fırın cürufu) Portland çimentosu klinkerinin oranı (A) yüksek, (B) orta ve (C) düşük Ana çimento tipi

58 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T Bileşim (kütlece % olarak) Ana tipler Genel çimento tipleri Klinker K Yüksek fırın cürufu S Silis dumanı D Ana bileşenler Puzolan Uçucu kül Pişmiş Kalker Doğal Doğal kalsine Silissi Kalkersi şist P edilmiş V W T L LL Q Minör ilave bileşen CEM I Portland Çimento CEM I

59 Ana tipler CEM II Portland cüruflu çimento Portland silis dumanlı çimento Portland puzolanlı çimento Portland uçucu küllü çimento Genel çimento tipleri YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ(TS-EN197) Klinker K Yüksek fırın cürufu S Silis dumanı D Bileşim (kütlece % olarak) Ana bileşenler Puzolan Uçucu kül Pişmiş Kalker Doğal Doğal kalsine Silissi Kalkersi şist P edilmiş V W L LL T Q Minör ilave bileşen CEM II/A-S CEM II/B-S CEM II/A-D CEM II/A-P CEM II/B-P CEM II/A-Q CEM II/B-Q CEM II/A-V CEM II/B-V CEM II/A-W CEM II/B-W Portland pişmiş şistli çimento Portland kalkerli çimento Portland kompoze çimento CEM II/A-T CEM II/B-T CEM II/A-L CEM II/B-L CEM II/A-LL CEM II/B-LL CEM II/A-M CEM II/B-M

60 YENİ ÇİMENTO TİPLERT PLERİ TS EN 197-1'e 1'e göre g Çimento Türleri T Bileşim (kütlece % olarak) Ana bileşenler Ana tipler Genel çimento tipleri Klinker K Yüksek fırın cürufu S Silis dumanı D Puzolan Uçucu kül Pişmiş Kalker Doğal şist Doğal Silissi Kalkersi kalsine edilmiş P V W Q T L LL Minör ilave bileşen CEM III CEM IV CEM V Yüksek fırın cüruflu çimento Puzolanik çimento Kompoze çimento CEM III/A CEM III/B CEM III/C CEM IV/A CEM IV/B CEM V/A CEM V/B

61 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Tipi Çimento TürleriT TS 197-1'e 1'e göre g ülkemizde üretilen Portland çimentoları,, en son şekliyle aşağıa ğıda görüldg ldüğü gibi üç tiptir. CEM I 32.5 (Normal Portland Çimentosu) CEM I 42.5 (Yüksek Dayanıml mlı Çimento) CEM I 52.5 (Yüksek Dayanıml mlı Çimento)

62 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Tipi Çimento TürleriT CEM I 42.5 ve CEM I 52.5 CEM I 32.5 a a göre; g daha fazla kalker içerirler i ve daha ince öğütülmüşlerdir. lerdir. Bileşiminde iminde C 3 S daha fazla olduğundan undan dayanımlar mları daha fazladır. Bu nedenle CEM I 32.5'a kıyasla k daha fazla Ca(OH) 2 oluşur. ur. Bu yüzden y kimyasal dayanıkl klılıkları daha azdır. Hidratasyon ısıları fazladır r ve daha fazla karışı ışım m suyu gerektirirler. Bu çimentolar yüksek y yapılar için i in arzu edilen özelliklere sahiptirler. Ancak barajlar, deniz yapılar ları,, sülfatls lfatlı zeminlerde yapılacak inşaatlar için i in uygun değillerdir.

63 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Tipi Çimento TürleriT Yurt dışıd ışında ise, çimento için i in çok yaygın n olarak Amerikan ASTM sınıflandırılması kullanılmaktad lmaktadır. Çimento Tipi Ana Bileşenlerinin Miktarları (%) ASTM CSA C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF İncelik (cm 2 /g) (en az) I Normal II Orta (Ara tip) III Yüksek hızla dayanım kazanan IV Düşük Isılı V Sülfata Dayanıklı

64 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Tipi Çimento TürleriT Amerikan ASTM sınıflands flandırılmasına göre; g Bir Portland çimentosunun hangi hızla h hidratasyon yapacağı ğı, hangi hızla h ve ne kadar hidratasyon ısısı açığa çıkaracağı, hangi hızla h dayanım m kazanabileceği i ve hangisinin sülfat s etkilerine daha dayanıkl klı olabileceği, i, karma bileşenlerinin enlerinin miktarlarına bağlı olarak anlaşı şılabilmektedir.

65 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Tipi Çimento TürleriT Örneğin, inceliği i aynı olmak koşulu ile II.tip çimentonun C 3 A içeriği i I.tip çimentodan daha az olduğundan, undan, hidratasyon ısısı I.tip çimentoya göre g daha düşük, d sülfat s etkilerine dayanıkl klılığıığı ise daha yüksektir. y Çimento Tipi Ana Bileşenlerinin Miktarları (%) ASTM CSA C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF İncelik (cm 2 /g) (en az) I Normal II Orta (Ara tip) III Yüksek hızla dayanım kazanan IV Düşük Isılı V Sülfata Dayanıklı

66 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ III.tip çimentonun diğerlerine göre g daha fazla C 3 S içermesi i ve C 3 S nin erken dayanıma katkısı bulunması nedeni ile III.tip çimentonun erken dayanımı yüksek olmaktadır. İnceliğinin inin ve C 3 S içerii eriğinin inin fazlalığı nedeniyle, bu tip çimentolar yüksek oranlarda hidratasyon ısısı açığa çıkarırlar. rlar. Çimento Tipi Ana Bileşenlerinin Miktarları (%) ASTM CSA C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF İncelik (cm 2 /g) (en az) I Normal II Orta (Ara tip) III Yüksek hızla dayanım kazanan IV Düşük Isılı V Sülfata Dayanıklı

67 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ ASTM Portland Çimentolarının n Dayanım m Kazanma Oranları Çimento Tipi I. Tip normal çimentoya kıyasla dayanım kazanma (%) 1. Gün 7. Gün 28. Gün 3 Ay I II III IV V

68 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Normal Portland Çimentosu En çok kullanılan lan çimento türüdür. t r. Normal Portland çimentosu (CEM I) zemininde veya yer altı suyunda sülfat s bulundurmayan normal betonarme yapılar için i in uygundur.

69 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Normal Portland Çimentosu Bu çimento yaklaşı şık k %95-%100 %100 klinker kullanılarak larak üretilir. Ancak içinde i inde çok az oranda (%5) ilave bileşenler enler de (CaSO 4 ve yardımc mcı öğütücü maddeler dışıd ışında) bulunabilir. Klinker bileşiminde iminde C 3 S ve C 2 S miktarlarının n klinker kütlesinin k 2/3 ünden az ve CaO/SiO 2 oranının n kütlece k 2.0 den az olmaması sınırları bulunmaktadır. MgO içeriği i en fazla %5 olarak sınırlands rlandırılmıştır.

70 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Erken Dayanımı Yüksek Çimentolar Bu tip çimentolar ince öğütülmüş (en az 3500 cm 2 /g Blaine) ) bağlay layıcılar lar olup, hızlı dayanım m gerektiren yerlerde kullanılır. Bu çimentoların n 2 ve 7 günlg nlük dayanımlar mları (30 MPa ve 40 MPa) ) aynı tip Normal Portland çimentolarına na kıyasla yüksektir y (10 MPa ve 21 MPa).

71 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Erken Dayanımı Yüksek Çimentolar Hızlı sertleşen en Portland çimentosu (ASTM Tip III), dayanım gelişimi imi daha hızlh zlı olan erken yüksek y dayanıml mlı çimento olarak da tanımlan mlanır Hızlı sertleşen en Portland çimentosunun dayanım m artış hızı yüksek miktardaki C 3 S (%55 den fazla, bazen %70 civarında) içerii eriğine ine ve çimento klinkerinin ince öğütülmesine bağlıdır. Blaine inceliği i 4500 ile 6000 cm 2 /g arasındad ndadır. Daha fazla incelik 10 ile 20 saat arasındaki dayanımı önemli derecede arttırır. r.

72 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Puzolanlı Çimento Ülkemiz için i in en önemli çimento türü, t, doğal puzolan kullanılarak larak üretilen Portland puzolanlı çimentolardır r (CEM II/AB-PQ). Bu tip çimentolar daha önce Traslı(TS 26) ve Katkılı(TS 10156) çimentolar olarak tanımlanmaktayd mlanmaktaydı. Portland puzolanlı çimentolarda TS EN e göre, g doğal ve doğal kalsine edilmiş puzolan miktarı % arasındad ndadır. Portland puzolanlı çimento üretimi, klinker, puzolanik madde ve bir miktar alçı taşı karışı ışımının n birlikte öğütülmeleri ile yapılmaktad lmaktadır.

73 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Puzolanlı Çimento Fırına girmeyen malzeme miktarının n fazlalığı ığı,, bu tip çimentonun üretiminin ekonomik olmasını sağlar. Her %1 oranında nda puzolan katkısının çimento maliyetine %0.5 düşüşd sağlad ladığı araştırmalar rmalar sonucu ortaya çıkmıştır. Bu nedenle puzolan katkılı çimento üretimi, bir çok fabrikada normal Portland çimentosu üretiminin önüne ne geçmi miştir. Ülkemiz puzolan kaynakları açısından zengindir. Bu nedenle puzolanlı çimentoların n bilinçli üretimi ve bilinçli tüketimi t halinde, ülkemiz açısından yararlı sonuçlar verir.

74 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Puzolanlı Çimento Puzolanlı çimentoların n olumlu ve olumsuz yönleri y vardır. r. Olumlu yönleri: y Ülke ekonomisi açısından a yararlıdır, r, Üretim sırass rasında daha az çevre kirliliği i yaratır, r, Zararlı ortamlara dayanıkl klıdır, Hidratasyon ısısı düşüktür, İyi kohezyon özelliği i vardır, r, Uzun süreli s dayanım m artışı gösterir.

75 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Puzolanlı Çimento Puzolanlı çimentoların n olumlu ve olumsuz yönleri y vardır. r. Olumsuz yönleri: y İlk dayanımlar mları nispeten düşüktd ktür, Daha iyi bakım m gerektirir, Soğuk bölgelerde b daha dikkatli kullanım m gerektirir, Çok ince puzolanla öğütülmüş çimentolarda erken rötre olayı fazladır. Ancak bu özellikler her puzolanlı çimento için i in geçerli erli olmayabilir.

76 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Puzolanlı Çimento Puzolanlı çimentoların n sorunu; puzolanlarda bağlanmayan silis yüzdesinin y fazla olması halinde, bu silisin puzolanik aktivite göstermemesi g nedeniyle, geçirimlilik ve dayanıkl klılık k yönünden y nden sakıncalar oluşturmas turmasıdır. r. Bazı puzolanlar larımız z yüksek y oranda (%7) bağlanmayan silis içermektedir. Ancak CEM II/B-P P için i in bu değer er %1 ile sınırls rlıdır. r.

77 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Portland Puzolanlı Çimento Sözü edilen özellikler CEM II tipi Çimentoları aşağıda belirtilen işler için i in uygun kılar: k Büyük k kütleli k yapılar, temel inşaatlar aatları,, depo-silo inşaatlar aatları,, sıva s işleri, briket vb. yapı elemanı üretimi ve özelliği i olmayan basit bina inşaatlar aatları. Buna karşı şılık k bu tip çimentoları yüksek dayanım m gerektiren yüksek yapılar vb. yerlerde kullanmak doğru değildir.

78 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Curuflu Çimentolar Ham demir üretimi artığı olan cürufta c genel olarak % Al 2 0 3, % Si0 2, % Ca0, ve az oranlarda Mg0, Fe 2 0 3, MnO, CaS ve MnS bulunur. Bileşiminden iminden de kolaylıkla kla görüldg ldüğü gibi curuf, çimento üretiminde özel işlemlerle i kil yerine kullanılabilir. labilir. Ayrıca agrega yerine de beton üretiminde kullanılır. Bu malzemenin üçünc ncü kullanım şekli ise, bir bağlay layıcı maddeye (Portland çimentosu, kireç,, alçı gibi) karış ıştırılarak kullanılmas lmasıdır.

79 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Curuflu Çimentolar Curuf aniden soğutulup, amorf ve camsı yapıya gelince, Portland klinkeri ile karış ıştırılıp, alçı taşı eklenmesinden sonra birlikte öğütülerek veya ayrı ayrı öğütüldükten sonra karış ıştırılması ile çimento haline getirilir. Curufun klinkere oranla daha zor öğütülebilir olması,, birlikte öğütme koşullar ullarında klinkerin ince, curufun ise daha kaba kalması durumunu ortaya çıkarır. r. Bu nedenle ayrı ayrı öğütme koşullar ullarında elde edilen curuflu çimento ile yapılan betonlarda, işlenebilirlik i ve dayanım m bakımından daha iyi sonuçlar alınmaktad nmaktadır.

80 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Curuflu Çimentolar Curuflu çimentoların hidratasyonu daha yavaş gelişti tiğinden, inden, daha uzun süre s kür k r gerektirir. Bu nedenle kurak iklimli bölgelerde kullanılmas lması doğru değildir. Sülfatlı sular, deniz suları,, klorlu sular, karbonatlı sular, termal sular, buz çözücü maddeler vb. ile yapılan uzun süreli s deneyler sonucunda curuflu çimentoların n zararlı kimyasal etkiler altında performanslarının n yüksek y olduğu u belirlenmiştir.

81 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Curuflu Çimentolar Cüruflu çimentoların özellikleri aşağıa ğıdaki şekilde özetlenebilir : a) Mekanik dayanımlar mları ilk günlerde, g aynı miktarda çimento ve S/Ç oranı için in Normal Portland çimentolarına na kıyasla k düşüktd ktür. b) Curuflu çimentolar soğuk havada kullanılmaya lmaya elverişli li değildir. c) Kimyasal etkilere karşı dayanıkl klılığıığı fazladır. Deniz suyu ve sülfatls lfatlı ortamlara Portland çimentosundan daha dayanıkl klıdır. d) Düşük hidratasyon ısıları vardır. r. Bu nedenle bu çimentolar baraj inşaat aatı gibi büyük b k kütleli k yapılar için i in uygundur.

82 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Curuflu Çimentolar Cüruflu çimentoların özellikleri aşağıa ğıdaki şekilde özetlenebilir : e) Üretim enerjisi ve hammadde kullanımı bakımından maliyetleri daha düşüktür r. f) Daha geçirimsiz beton yapımına uygun olup, don olayına daha dayanıkl klıdır. g) Klorür r korozyonuna karşı donatıyı koruma özellikleri daha iyidir.

83 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Uçucu Kül K Çimentoları Uçucu küller k çimentoya hammadde olarak, klinker ve alçıta taşı ile birlikte öğütülerek veya mamul çimentoya doğrudan olmak üzere üç şekilde katılabilir. TS EN Genel çimentolar standardında, nda, sillissi ve kalkersi uçucu u ucu küllerin klinkere ağıa ğırlıkça a %6-35 arası oranda katılabilece labileceği i belirtilmiş ve Portland-Uçucu küllk llü çimento (CEM II) olarak adlandırılm lmıştır. Uçucu küllk llü çimentoların, n, istenen mekanik özellikleri sağlayabildikleri takdirde, sülfata s dayanıkl klılık, k, geçirimsizlik, düşük d k hidratasyon ısısı gibi olumlu yönleri y vardır. r.

84 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Düşük ısılı Portland Çimentosu Büyük k hacimli kütle k betonlarında, nda, çimento hidratasyonunun gelişimiyle imiyle sıcakls caklığın yükselmesi betonda ciddi çatlaklara yol açabildiğinden, inden, bu tip yapılarda kullanılacak lacak çimentonun hidratasyon ısısının n düşük d k olması zorunludur. Bu amaçla geliştirilen düşük d ısılı Portland çimentosu, ASTM standardında Tip IV çimentosuna karşı şıt t gelir.

85 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Düşük k Isılı Portland Çimentosu İngiliz BS 1370 (1979) standardında da bulunan bu tür t çimentoların n 7 günlg nlük k hidratasyon ısısı 60 cal/g ve 28 günlg nlük hidratasyon ısısı ise 70 cal/g dır. Düşük ısılı Portland çimentosunun C 3 S ve C 3 A gibi hızlh zlı hidrate olan bileşenlerinin enlerinin oldukça a az olması,, dayanımının n normal Portland çimentosundan daha yavaş gelişmesine neden olur. Ancak son dayanım m değerleri erleri aynıdır. Diğer taraftan, dayanım m gelişiminin iminin yeterli olması için in çimento inceliğinin inin en az 3200 cm 2 /g olması gerekir.

86 ÖZEL ÇİMENTOLAR Çimentolar kimyasal yapılar ları ve fiziksel özellikleri farklı olduğundan, undan, hidratasyon sırasında farklı davranış ışlar gösterir. Çimento üretiminde, hammaddeleri uygun seçmek koşulu ile, istenen özelliklerde değişik ik çimentolar elde edilebilir. Ekonomik bakımdan ucuz olması ve çevreye daha az zarar vermesi nedeniyle, bazı inorganik doğal malzemeler veya endüstriyel atık k maddeler eklenerek de çimento üretimi yapılmaktad lmaktadır.

87 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Ultra Erken Dayanımı Yüksek Çimento Bu tip çimentolar, hızlh zlı dayanım gelişimi imi sağlamas laması bakımından çok ince öğütülmüşlerdir. lerdir. Blaine inceliği i cm 2 /g civarındad ndadır. C 3 S içerikleri i %45-48, 48, C 3 A içerikleri i % arasındad ndadır.

88 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Ultra Erken Dayanımı Yüksek Çimento İnceliklerin fazla olması nedeniyle hızlh zlı hidratasyon yapar. Çok ince ve hidratasyon hızının n yüksek y olması nedeni ile erken yaşlardaki dayanım m gelişimleri imleri de yüksektir. Örneğin, 16 saatte, hızlh zlı dayanım m kazanan Portland çimentosunun 3 günlg nlük k dayanım m değerine, erine, 24 saatte ise, 7 günlg nlük k dayanım m değerine erine erişir. ir. 28 günden g sonraki dayanım m artışı ise çok azdır.

89 ÇİMENTO TİPLERT PLERİ Ultra Erken Dayanımı Yüksek Çimento Son zamanlarda C 3 S içerii eriği çok yüksek y (%60) ve C 2 S içerii eriği çok düşük d k (%10) olan ultra erken yüksek y dayanıml mlı çimentolar yapılmaktad lmaktadır. Bunların n priz başlang langıç süresi 70 dakika, bitiş süresi ise, 95 dakika civarında olmaktadır. Bu nedenle söz s z konusu çimentoların n işlenebilirlik i süresi s daha azdır. Ultra erken dayanımı yüksek çimento, erken dayanım m istenen ve hemen hizmete girmesi gereken bir çok yapıda başar arıyla kullanılabilir. labilir.

90 ÖZEL ÇİMENTOLAR Aluminli Çimentolar Bu çimentolar, boksit ile kalkerin bir döner d fırında f eritilinceye (1700 C) kadar pişirilmesi irilmesi ile elde edilir. Bu çimentolarda alumin miktarı % 30' dan fazladır. Aluminli çimentonun esas karma bileşenleri enleri kalsiyum aluminat (CA) ve dikalsiyum silikat (C 2 S) dır. d Bu çimento asit karakterli olduğundan undan asitlerden zarar görmez.

91 ÖZEL ÇİMENTOLAR Aluminli Çimentolar Genel olarak bu çimentolar aşağıa ğıdaki kimyasal bileşime ime sahiptir. Ana Oksit Ağırlıkça(%) Alumin (Al 2 O 3 ) Kireç (CaO) Demir oksit (Fe 2 O 3 ) 5-15 Silis (SiO 2 ) 4-10

92 ÖZEL ÇİMENTOLAR Aluminli Çimentolar Aluminli çimentoların özellikleri aşağıa ğıdaki şekilde özetlenebilir : a) Bu çimentoların n mekanik dayanımlar mları hızlı bir şekilde gelişir. ir. Aynı koşullarda 1 günlg nlük k dayanımı, Portland çimentosunun 8 aylık dayanımına na eşdee değerdir. erdir. b) Bu çimentoların n prizi ve sertleşmesi sırass rasında önemli derecede ısı çıkar. c) Aluminli çimentolarla üretilen betonlarda Ca(OH) 2 oluşmaz. Bu nedenle kimyasal etkilere çok dayanıkl klıdır. d) Aluminli çimentoların hidratasyonu için in fazla su gerekir. e) Yüksek sıcakls caklıklara klara karşı dayanıkl klıdır.

93 ÖZEL ÇİMENTOLAR Beyaz Çimento Hammaddesi beyaz kil (kaolen), kalker, mermer tozu olan bir Portland çimentosudur. Demir oksit (Fe ) (%0.3 den az) ve manganın çok az olması nedeniyle, hafif yeşil il-beyaz renkte olan bu çimento mimari gaye ile yapılarda kullanılır.

94 ÖZEL ÇİMENTOLAR Beyaz Çimento Mekanik özelliklerinin normal Portland çimentosu ile aynı olması istenir. Beyaz çimentonun üretiminde kullanılan lan hammaddeler farklı olduğu u gibi üretim yöntemleri y de Portland çimentosundan farklıdır. r. Bu nedenle maliyetleri normal Portland çimentosunun 3 katı kadardır. r.

95 ÖZEL ÇİMENTOLAR Renkli Çimentolar Bu tip çimentolar, beyaz çimento içine i ine inceliği çimento ile aynı olan toz halindeki (% arasında) metal oksitlerinden oluşan pigmentlerin eklenmesi ile elde edilir. Örneğin, sarı renk için; i in; demir oksit hidrate, kırmk rmızı renk için; i in; demir oksit, yeşil renk için; i in; krom oksit, mavi renk için; i in; Lazurite, siyah renk için; in; magnetik demir oksit, beyaz renk için; i in; titan oksit kullanılır. Pigmentler çimentonun dayanımına na ve sürüklenmis klenmiş hava üzerine olumsuz etki yapabilirler. Örneğin, çok ince pigmentler su ihtiyacını arttırarak rarak karışı ışımın n hava içerii eriğini ini azaltırlar.

96 ÖZEL ÇİMENTOLAR Harç Çimentosu Yüksek dayanım m gerektirmeyen dolgu, sıva, s harç işlerinde kullanılan, lan, %60 a kadar puzolanik madde içeren i özel bir bağlay layıcıdır. Üretimde puzolan olarak uçucu u ucu kül, k tras ve curuf gibi maddeler kullanılır. Ekonomiktir, ancak Normal Portland çimentosunun yerine betonarme inşaatlarda kullanılmamas lmamasına dikkat etmek gerekir. Harç çimentosunun 7 ve 28 günlg nlük k basınç dayanımlar mlarının n sırass rasıyla en az 10 MPa ve 16 MPa olması istenir.

97 ÖZEL ÇİMENTOLAR Sülfata Dayanıkl klı Çimentolar Çimentoların n sülfata s karşı en dayanıks ksız ögesi C 3 A karma oksitidir. Portland çimentolarında nda C 3 A karma oksiti %8-11 oranlarında nda değişti tiğinden, inden, bu tip çimentoları sülfat etkisinde kalan yapı elemanlarında nda kullanmak doğru değildir. C 3 A içerii eriği i belli bir değerden erden düşük d k olan çimentolar da sülfata s dayanıkl klı çimento olarak adlandırılır. r.

98 ÖZEL ÇİMENTOLAR Sülfata Dayanıkl klı Çimentolar Sülfata dayanıkl klı çimentolar, içinde i inde en fazla %5 oranında nda C 3 A içeren klinkerin bir miktar alçı taşı ile öğütülmesi sonucu üretilir. Bu çimentoda C 3 A ve (C 4 AF + 2C 3 A) miktarları sırasıyla en fazla %5 ve %25 olmalıdır. Bu tip çimentolar deniz suyu ve sülfatls lfatlı su içeren i zeminler ve diğer sülfatls lfatlı ortamlar için i in en dayanıkl klı çimentolardır. r.

99 ÖZEL ÇİMENTOLAR Sülfata Dayanıkl klı Çimentolar Normal Portland çimentosu S/Ç oranı : 0.65 Sülfata dayanıkl klı çimento S/Ç oranı : 0.65

100 ÖZEL ÇİMENTOLAR Süper Sülfat S Çimentosu Bu çimento, % oranında nda (en az %65) granüle yüksek fırın f curufu içerir. Üretimde ayrıca anhidrit (% oranında nda CaSO4) ve en çok %5 oranında nda PÇP klinkeri kullanılır. İncelikleri cm 2 /g dır.

101 ÖZEL ÇİMENTOLAR Süper Sülfat S Çimentosu Süper sülfat s çimentosunun hidratasyon olayının n gelişimi imi farklıdır. r. İlk günlerdeki g dayanım m daha çok kalsiyum-alumino alumino-sülfohidrat lfohidrat (ettringite) oluşumundan umundan ve daha sonraki dayanımlar ise CSH oluşumundan umundan sağlanmaktad lanmaktadır. Bu çimento, kimyasal etkilere (özellikle( sodyum ve kalsiyum sülfat etkilerine) dayanıkl klıdır.

102 ÖZEL ÇİMENTOLAR Hidrofob Çimentolar Bu tip çimentolar, rutubete karşı dayanıkl klı olması amacıyla, klinkere hidrofob bir eleman (% oranında nda stearik asit, oleic asit) eklenip öğütülmesi ile elde edilir. Bu katkılar aynı zamanda klinkerin öğütülebilirliğini ini arttırır. r. Hidrofob çimento görünüşg olarak normal Portland çimentosuna benzer. Fakat küf k f kokusu gibi bir karakteristik özelliğe e sahiptir. Hidrofob çimentolar suyla kolay ıslanmadıklarından bu tip çimentolar kullanılarak larak üretilen harç ve betonları daha uzun süre s karış ıştırmak gerekir.

103 ÖZEL ÇİMENTOLAR Oil-well çimentosu Çok üstün özelliklere sahip bir çimentodur. Grout veya slurry olarak yerkabuğundaki undaki çatlaklardan binlerce metre derinliğe kadar pompalanabilecek işlerde i kullanılır. Yer kabuğunda unda derinliğe e bağlı olarak sıcakls caklık k değişmektedir. Örneğin, 5000 m derinlikte sıcakls caklık k 150 C yi ve basınç 100 MPa ı geçebilir. ebilir. Araştırma rma için i in açılan a sondaj kuyularında derinlik, m civarında olduğundan undan bu tip çimento ile doldurulmaları uygun olmaktadır.

104 ÖZEL ÇİMENTOLAR Oil-well çimentosu Bu tip çimentolar yukarıda belirtilen koşullar altında ulaşmas ması gereken yere priz yapmadan gidebilmelidir. Ayrıca, yeniden sondaj işlemine i izin verecek kadar da hızlh zlı dayanım m kazanması gerekmektedir.

105 ÖZEL ÇİMENTOLAR Oil-well çimentosu Petrol kuyusu çimentosunun şu temel özelliklere olarak sahip olması gereklidir: a) Büyük miktarda su tutabilecek inceliğe sahip olmalıdır. b) Priz geciktiriciler veya hızlandırıcılar içermelidir. c) Akışkanlığı arttıran sürtünme azaltıcılar içermelidir. d) Grout un yoğunluğunu azaltıcı bentonit gibi hafif katkılar veya yoğunluğu arttırıcı barit veya hematit gibi katkılar içermelidir. e) Yüksek sıcaklıkta dayanımı geliştiren uçucu kül veya silis dumanı gibi puzolanlar içermelidir.

106 ÖZEL ÇİMENTOLAR Doğal Çimento Bu tip çimento, çimento kayası olarak adlandırılan ve içinde i inde %25 kadar kil içeren i kireçta taşının kalsinasyonu ve öğütülmesi ile elde edilir. Portland çimentosuna benzeyen bu çimento Portland çimentosu ve hidrolik (su) kireci arasında özelliğe e sahiptir. Doğal çimentonun kalsinasyon sıcaklığı düşük k olduğu u için i in pratik olarak C 3 S içermez i ve yavaş sertleşir.

107 ÖZEL ÇİMENTOLAR Antibakteriyel çimento Bu çimento mikrobiyolojik fermentasyonu önlemek için i in antibakteriyel maddeler kullanılarak larak üretilen bir Portland çimentosudur. Bakteriyel etkiye, gıda g maddesi üreten tesislerin yer betonlarında nda rastlanılmaktad lmaktadır. Bu gibi yerlerde, çimento üzerinde oluşan bakterilerle birlikte nemin varlığı fermentasyona yol açmaktada maktadır. Ayrıca antibakteriyel çimento su depoları,, yüzme y havuzlarında ve bakteri, mantar bulunan benzer yerlerde de kullanılmaktad lmaktadır.

108 ÖZEL ÇİMENTOLAR Antibakteriyel çimento Ayrıca antibakteriyel çimento su depoları,, yüzme y havuzlarında ve bakteri, mantar bulunan benzer yerlerde de kullanılmaktad lmaktadır.

109 ÖZEL ÇİMENTOLAR Bunlardan başka değişik ik amaçlı; örneğin, rötresiz ve genişleyen çimentolar (grout( grout) ) vardır. r. Bu tip çimentolar özel dolgu, makina ankrajı vb. problemlerde kullanılır. Genelde içlerinde i bir miktar aluminyum tozu vardır. r. Aluminyum tozu, hidratasyon sırasında genleşip, rötreyi engeller. Bu tip çimentolarda jips, kireç ve aluminat türü katkılar da bulunmaktadır.

110 Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ II DERSİ BETON TEKNOLOJİSİ Bağlay layıcı maddeler; çimento DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU LU