BAĞLAYICI MADDELER

Transkript

1 BAĞLAYICI MADDELER DOÇ.DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU LU 1

2 BAĞLAYICI MADDELER İnce toz halinde olan ve su eklenmesi ile hamur haline geldikten sonra zamanla plastikliğini kaybedip sertleşen, bağlayıcı özelliği olan malzemelere bağlayıcı maddeler denir. TOZ BAĞLAYICI MADDELER KİREÇ,, ALÇI, ÇİMENTO vb. SIVI BAĞLAYICI MADDELER YOL YAPIMINDA KULLANILAN HİDROKARBONLU BAĞLAYICILAR

3 3

4 BAĞLAYICI MADDELER İnce toz halindeki bağlayıcı maddelere su eklenince başlangıçta istenilen şeklin verilebildiği plastik bir hamur elde edilir. Belirli bir süre s sonra, hamur katıla laşmaya başlar. Bu olaya PRİZ Z denir.

5 BAĞLAYICI MADDELER PRİZ Z olayının n 2 çeşidi vardır. r. 1. Hidrolik bağlayıcılar: Havada ve suda priz yapma özelliği olan ve suda erimeyen bağlayıcılar. (Çimento) 2. Hava bağlayıcıları: yalnızca havada priz yapan bağlayıcılar. (Yağlı kireç)

6 BAĞLAYICI MADDELER İLK BAĞLAYICILAR: TOPRAK TOPRAK+KİRE REÇTAŞI I KARIŞIMLARI, IMLARI, KİREÇ ve ALÇILAR, PİŞMİŞ KİL L TOZLARI, DOĞAL PUZOLANLAR. Yapılan araştırmalara rmalara göre g bağlay layıcı maddelerin kullanımı Epipaleotik çağlara kadar gitmektedir. Çeşitli tarihi bağlay layıcı örneklerine İsrail, Mısır, M Türkiye T ve İtalya da rastlamak olanaklıdır.

7 BAĞLAYICI MADDELER

8 BAĞLAYICI MADDELER

9 BAĞLAYICI MADDELER Selçuklu ve Osmanlı yapılar larında duvar harcı olarak, Horasan harcı adı verilen bir bağlay layıcı kullanıld ldığı görülmektedir. Bu harcın n bileşiminde, iminde, pişmi miş toprak tozu, kuvarz kumu, kireç,, kül k l hatta yumurta akının n kullanıld ldığı söylenmektedir. Değişik ik tip liflerin (keçi i kılı, k, palmiye lifi, saman, vb.) harca yaklaşı şık k %3 oranında nda katıld ldığı da görülmg lmüştür.

10 CaSO 4.2H 2 O CaSO 4.1/2H 2 O CaSO 4 ALÇITAŞI(JİPS) YARIM HİDRAT ANHİDRİT DİHİDRAT ALÇI ÜRETİMİ CaSO 4.2H 2 O ÖĞÜTME ÖĞÜTME C Kalsinasyon 120 C Yüksek Buhar Basıncı CaSO 4.1/2H 2 O (β YARIM HİDRAT) CaSO 4.1/2H 2 O ( YARIM HİDRAT) 10

11 ALÇI BİLİNEN EN ESKİ BAĞLAYICI MADDELERDENDİR ESKİ MISIR da PİRAMİTLERİN İNŞASINDA BAĞLAYICI OLARAK ROMA ve YUNAN YAPILARINDA SIVA ve MERMER TAKLİDİ OLARAK (STÜKKO) OSMANLI DEVRİNDE PENCERELERDE ve DUVAR SÜSLEMELERİNDE 17. yy da FRANSA da SIVA OLARAK (PARİS ALÇISI) 18. yy da KALSİYUM ve KÜKÜRT SAĞLAYICI GÜBRE OLARAK DÖŞEME ve DUVAR PANOSU OLARAK KULLANILMIŞTIR 11

12 GÜNÜMÜZDE İSE; (GENEL OLARAK) PREFABRİK YAPI ELEMANLARI ÜRETİMİNDE ÇİMENTO ÜRETİMİNDE SIVA, KABARTMA, SÜSLEME vb. YERLERDE BLOK ELEMAN ÜRETİMİNDE ISI ve SES YALITIMINDA SERAMİK ÜRETİMİNDE KALIP OLARAK vb. BİRÇOK AMAÇLA KULLANILMAKTADIR. 12

13 ÜLKEMİZ DOĞAL ALÇITAŞI REZERVİ DÜNYA REZERVİNİN %8 i 3 MİLYAR TON YILLIK ALÇITAŞI TÜKETİMİ TÜRKİYE DE 2.5 MİLYON TON ( 1.5 MİLYON TON ÇİMENTO ÜRETİMİNDE 1.0 MİLYON TON DİĞER ALANLARDA) DÜNYADA 100 MİLYON TON 13

14 YAPI MALZEMESİ OLARAK ÖZELLİKLERİ DÜŞÜK BİRİM HACİM AĞIRLIK DÜŞÜK ISI İLETKENLİK KATSAYISI ORTAM NEMİNİ DÜZENLEYEBİLME YANGINA DAYANIKLILIK RÖTRE (BÜZÜLME) YAPMAMASI KÜR İHTİYACI OLMAMASI KISA SÜREDE DAYANIM KAZANMA İŞÇİLİK KOLAYLIĞI, DÜZGÜN YÜZEY ÜRETİMİNDE AZ ENERJİ GEREKSİNİMİ 14

15 TS 370 YAPI ALÇILARI ADİ ALÇI 200 µm ÜZERİ %35, PRİZ 10 Dak. KATKILI ADİ ALÇI SUSUZ ALÇI KATKILI SUSUZ ALÇI 1.25 mm ÜZERİ %1, PRİZ 20 Dak. BASINÇ DAYANIMI 7.0 MPa 70.7 mm KÜP ÖRNEK 40 C ETÜV KURUSU 15

16 TS 370 YAPI ALÇILARI Yapı Alçılarında Aranan Kimyasal Özellikler Kimyasal özellikler Yapı alçılarının sınıfı Adi alçı ve katkılı adi alçı Kızdırma kaybı En çok % 9 En az % 4 Susuz alçı ve katkılı susuz alçı En çok %3 Kalsiyum (CaO) En az % 24 En az %27 Çözülebilen magnezyum tuzları (MgO olarak) En çok % 0.3 En çok %0.3 Kükürt trioksit (SO 3 ) En az % 36 En az % 40 Klorür (NaCl) En çok % 0.5 En çok %

17 TS 451 DOLU ALÇI BLOK Alçı Bölme Bloklarının Kuru Birim Ağırlıklarına Göre Sınıfları Blok sınıfı Kuru birim hacim ağırlık (kg/m 3 ) En az En çok Hafif bloklar HB Normal bloklar NB Ağır bloklar AB Kuru birim hacim ağırlık 40 C ± 2 C da değişmez ağırlığa kadar kurutulmuş malzemenin 1 m 3 ünün kütlesidir. BASINÇDAYANIMI 4.0 MPa KÜP ÖRNEK EĞİLME DAYANIMI 2.0 MPa 40 C ETÜV KURUSU SUYA DOYGUN ÖRNEK 1.4 MPa ve 1/3 KURU B.DAYANIMI 17

18 YAPAY ALÇI ÇEŞİTLİENDÜSTRİLERİN ATIK MADDESİOLAN SENTETİK ALÇILARIN BİLEŞİMİDOĞAL ALÇITAŞI İLE AYNIDIR (CaSO 4.2H 2 O) Kimyasal Alçı Türü Desülfojips Fosfojips Saltjips Florojips Üretim veya Açığa Çıkma Şekli SO 2 ve SO 3 gazlarının Desülfürizasyonu Fosforik asit üretimi NaCl üretimi Hidroflorik asit üretimi Titanojips TiO 2 Üretimi Borojips Sitrojips Tartorojips Borik asit üretimi Sitrik asit üretimi Tartarik asit üretimi 18

19 KİREÇ 19

20 KİREÇ Bilinen en eski bağlay layıcılardan lardan birisi olan kireç,, eski Babil,, Mısır, M Finikeliler, Hitit ve Persler tarafından hava kireci olarak yapıda kullanılm lmıştır. Romalılar lar devrinde ise su kireci bulunmuş ve su içi i i inşaatlar aatlarında kullanılm lmıştır.

21 KİREÇ KALKER (KİRE REÇTAŞI), CaCO 3 YERYÜZÜ KARALARININ %10 U CaCO 3 + ısı KİREÇ, CaO 850 C C CaO + CO 2 içinde %30 a kadar MgCO 3 içeren kireçtaşları da (dolomit gibi) bu amaçla kullanılabilir. Suyla karıştırıldığında tipine göre hava veya suda katılaşma özelliği gösteren beyaz renkli inorganik esaslı bir bağlayıcı türüdür.

22 KİREÇ KALKER (KİRE REÇTAŞI), CaCO 3 Tüm m kireçta taşı tipleri kristal yapıdad dadır. Beyaz renk yüksek y derecedeki safsızl zlığı,, gri tonları karbon kaynaklı safsızl zlıkları,, kahverengi, yeşil, açık a sarı ve kırmk rmızı renkler demir ve mangan içerdii erdiğinin inin işaretleridir. Pembe renk ise dolomitik yapı belirtisidir. Kireçta taşının n sertliği i genellikle Mohs skalasına göre g 2-42 arasında değişir. ir. Dolomit daha sert fakat kırılgandk lgandır.

23 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY 2. MODERN YÖNTEMY

24 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY

25 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Yamaç Ocağı Kazılmas lması

26 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Çeperlerin Kille Örtülmesi

27 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ocağı ğın n Doldurulması

30 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ocağı ğın n Kapatılmas lması

31 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ocağı ğın n en kesiti

32 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Yanıcı maddelerin eklenmesi

33 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Kalsinasyon işlemi : 7 10 gün g n sürer s

34 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ürün Sönmemiş Kireç

35 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Kirecin SöndS ndürülmesi Sönmemiş kireci sönds ndürme işlemi sırass rasında yüksek y miktarda ısı açığa çıkar. CaO + H 2 O MgO + H 2 O Ca(OH) 2 + ısı Mg(OH) 2 + ısı Yarım kilo sönmemiş kireç, 0 C deki 1 litre suyun sıcaklığını kaynama noktası olan 100 C ye çıkaracak büyüklükte bir reaksiyon ısısı vermektedir.

36 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Söndürme işlemi, i yüksek y ısı açığa çıkarmasının yanında nda kalsine kireçta taşlarının n hızlh zlıca ayrış ışmasını sağlar.

37 KİREÇÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Sönmüş Kireç Elde edilen toz halindeki sönms nmüş kireç,, kuru halde ve torbalar içinde i inde depolarda saklanır. Ancak çeşitli nedenler (taşı şın n aynı oranda pişmemesi veya aşıa şırı pişmesi, sirkülasyon olmayışı vb.) kalitede düşüşe e sebep olur, ayrıca üretilen kireç küçük k miktardadır. r.

38 KİREÇÜRETİMİ 2. MODERN YÖNTEMY Taş ocağı Tek bir patlama ile seçilmi ilmiş bölgeden ton taş elde edilir

39 KİREÇÜRETİMİ 2. MODERN YÖNTEMY Kırma ve Yıkama Y

40 KİREÇÜRETİMİ 2. MODERN YÖNTEMY Kireçta taşı,, döner d ya da yatay kalsinasyon fırınlarında, nda, 900 C nin üzerindeki sıcakls caklıklarda klarda kalsine edilerek sönmemis nmemiş kirece dönüştürülür. d r.

41 KİREÇÜRETİMİ 2. MODERN YÖNTEMY Ürün Sönmemiş kireç hidratörlerde rlerde söndürülür. r. Öğütülmüş tozsuz kireç,, yüksek y akış ışkanlığa a sahip kireç, yüksek boşluklu kireç,, yavaş priz yapan kireç sütü, özel katkılar gibi değişik ik özelliklere sahip kireç çeşitleri üretilebilir.

42 KİREÇ Söndürme işlemi i sırass rasında sönmemis nmemiş kireç suyla ekzotermik reaksiyona girerek Ca(OH) 2 e e dönüştüğünden, d nden, ısı ile birlikte büyük k bir hacim genişlemesi olur ve bu arada hacmi 2.5 kat artar. Eğer kireç tamamen sönds ndürülmezse, bu olay yapıda tamamlanır r ve kirecin kullanıld ldığı yerlerde çatlak vb. kusurlar oluşur. ur. Bu nedenle kirecin sönds ndürülme işlemine i dikkat edilmelidir. Kireç taşlar ları, şantiyelerde açılan a kireç havuzlarında, en az 15 gün g n su içinde i inde bekletilmelidir.

43 43

44 44

45 KİREÇ Sönmüş kirecin rengi genellikle süt s t beyazdır. Ancak içinde i inde bulunabilecek aşıa şırı yanmış kısımlar rengi hafif sarıya veya griye dönüştürebilir. d Siyah lekeler silisyum ve yanmamış kömür safsızl zlıklarının n işareti i olabilir. kireci su ile karış ıştırdıktan sonra elde edilen hamur havada bırakb rakılınca, havadaki karbondioksiti alarak aşağıda görülen g reaksiyon sonucu, suda erimeyen kalsiyum karbonata dönüşür r : Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 KARBONATLAŞMA

46 KİREÇ Sönmüş kireç,, bazik karakterde bir malzeme olduğundan undan demir ve çelikle tepkimeye girmez. Buna karşı şılık aluminyum,, kurşun un ve pirinçle kimyasal reaksiyona girebilir. Sönmüş kireç içindeki indeki su miktarına göre g çeşitli formlarda kullanılır. Bunlar; kuru hidrat, kireç hamuru, kireç bulamacı (slurry), kireç sütü,, sulu kireç,, atmosferde sönms nmüş kireç olarak adlandırılır. r.

47 KİREÇ Yüzey Alan: (incelik) Yüksek yüzey y alanı * kimyasal reaktiviteyi, * çökeltme hızını, h * hamur verimini, * plastikliği arttırır. r. Sönmemiş kireç : cm 2 /g Sönmüş kireç : cm 2 /g

48 KİREÇ KİRECİN İNŞAAT SEKTÖRÜNDE KULLANIMI En çok * sıva, s * harç, * karayollarında stabilizasyon malzemesi ve bitüml mlü karışı ışımlarda katkı maddesi olarak, * gazbeton, * kireç- kum tuğlas lası üretimi ve * badana işlerinde i kullanılmaktad lmaktadır.

49 KİREÇ KİRECİN İNŞAAT SEKTÖRÜNDE KULLANIMI Kireç,, harçlara plastisite ve işlenebilirlik i kazandırmak amacıyla eklenir. * Çoğunlukla Melez harç adı verilen bu harçlar; 1 kısım k çimento, 1-22 kısım k m kireç ve 5-66 kısım k m kumdan oluşur. ur.

50 KİREÇ KİREÇ KULLANILIRKEN DİKKAT D EDİLECEK HUSUSLAR 1. Kireç ile fazla kalın n harç sıvası yapılmamal lmamalıdır. Aksi takdirde C0 2 harcın n içine i ine fazla oranda giremeyeceğinden, inden, orta kısımlar k plastik durumunu korur. 2. Su ile temas eden yapılarda kullanılmamal lmamalıdır. Kireç su içinde i inde erir. 3. Taşı şıyıcı elemanların n yapımında bağlay layıcı madde olarak kullanılmamal lmamalıdır. Kirecin her türlt rlü yapı malzemesine iyi yapış ışma yeteneği olmasına karşı şın, mekanik özellikleri zayıft ftır 4. Kireçle elde edilen harçlar ların n plastik özellikleri fazladır. Şekil değişimi imi yapabilme yeteneğinin fazlalığı nedeniyle duvar sıvalars vaları için in çok uygundur. Kireçle yapılan sıvalar s çimento harcı ile yapılan sıvalara s kıyasla k daha az çatlar.

51 PUZOLANLAR 51

52 PUZOLANLAR Puzolanlar, silis veya silis-alumin kökenlikenli malzemelerdir. SiO 2 Al 2 O 3 Kendi başlar larına bağlay layıcılık özellikleri ya çok azdır r ya da hiç yoktur.

53 SiO 2 + Ca(OH) 2 Puzolan PUZOLANLAR Çok ince iseler, Ortamda sönms nmüş kireç ve nem varsa kimyasal reaksiyona girerek bağlay layıcılık özelliği i olan C-S-H C H oluştururlar. CaO.SiO 2.H 2 O sönmüş + Kalsiyum Silikat Kireç Hidrate yapı PUZOLANİK K REAKSİYON Puzolanik maddelerin kullanımı binlerce yıl y öncesine kadar gitmektedir.

54 PUZOLANLAR Bu özellikteki toprak ilk defa Napoli yakınlar nlarındaki ndaki Pozzuoli kasabasından elde edilmiştir. Pozzuoli Pompei Vezüv yanardağı yakınlar nlarındaki ndaki bu toprak camlaşmış volkan toprağı olup, günümüzde g kullanılan lan Puzolan sözcüğü buradan kaynaklanmış ıştır.

55 PUZOLANLAR ÇİMENTO ÜRETİMİNDE KULLANILABİLDİKLERİ GİBİ, DOĞRUDAN BETON ÜRETİMİNDE DE KULLANILABİLİRLER 55

56 İNŞAAT SEKTÖRÜNDE SÜRDÜRÜLEBİLİR KALKINMA KIT KAYNAKLARIN VERİMLİ ve EKONOMİK KULLANIMI ÇEVRESEL ETKİLERİN MİNİMİZE EDİLMESİ ÇEVRE DOSTU YAPI MALZEMELERİNİN KULLANIMI (ATIKLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ, DOĞAL KAYNAKLARIN KORUNMASI, ENERJİ TÜKETİMİNİN AZALTILMASI ) GELECEKTEKİİHTİYAÇLARA YÖNELİK RASYONEL PLANLAMA 56

57 ÖRNEK: ÇİMENTO ÜRETİMİNİN ÇEVRESEL ETKİLERİ BÜYÜK ENERJİ TÜKETİMİ KULLANILAN FOSİL YAKITLARIN GAZLARI TOZ MADDELER CO 2 AÇIĞA ÇIKMASI CO 2 KONSANTRASYONU 270 ppm (1700) 350 ppm (2000) TAHMİN EDİLEN 500 ppm (2050) 57

58 TAZE BETONUN İŞLENEBİLİRLİĞİNDE ARTIŞ SU KUSMADA(TERLEME) AZALMA SEGREGASYONDA AZALMA (KOHEZYONDA ARTIŞ) ÇİMENTO MİKTARINDAN TASARRUF (ENERJİ TASARRUFU, CO 2 MİKTARININ AZALMASI İLE ÇEVRESEL FAYDA) ATIK MADDE KULLANIMI HALİNDE ÇEVRESEL FAYDA HİDRATASYON ISISINDA AZALMA BETON DAYANIMININ YAVAŞ AMA UZUN SÜRELİ ARTMASI 58

59 SU ve KLORÜR GEÇİRİMLİLİĞİNDE AZALMA KİMYASAL ETKİLERE DAYANIKLILIKTA ARTIŞ BAĞLAYICI MATRİS-AGREGA BAĞININ KUVVETLENMESİ KURUMA BÜZÜLMESİNDE ve TERMİK BÜZÜLMEDE AZALIŞ Basınç Dayanımı Katkısız Katkılı 7 gün 28 gün Zaman 59

60 PUZOLANLAR DOĞAL YAPAY Volkanik kökenli doğal puzolanlar Volkanik camlar Volkanik tüfler ve tras Isıl işlem görmüş killer ve diatomitler Killer ve şeyller Diatomitler Uçucu Kül Silis Dumanı Yüksek Fırın Curufu Pirinç Kabuğu Külü

61 DOĞAL PUZOLANLAR 61

62 PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR * Alumina,, silis içerirler. i Ren Trası % Santorin % Napoli % Kayseri % Kula Curufu % SiO Fe 2 O Al 2 O CaO MgO Diğer Maddeler

63 PUZOLANLAR VOLKANİK K MALZEME REZERVLERİNİ OLUŞTURAN VOLKANİZMA KUŞAĞI

64 PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR Erimiş magmanın n püskp skürmesi ile oluşmu muşlardır. r. * Erimiş magmanın n patlama sırass rasında ani basınç düşüşü ile atmosferde hızla h soğumas uması sonucunda, yüzeye y yakın n bölgelerde b düzensiz yapısı ile amorf veya camsı faz oluşur. ur. Yüzeyde amorf yapı Derinlerde büyük k kristalli yapı

65 PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR * Magmanın şiddetli püskp skürmesi sonucunda, yüksek y puzolanik aktiviteye sahip camsı malzemeler oluşurken urken daha zayıf şiddetteki püskp skürmeler, camsı volkanik malzemelere kıyasla, k kireçle daha az kimyasal reaksiyon yapan volkanik külleri k meydana getirir. * Volkanik camlar, volkanik tüfler, t traslar ve volkanik küller k olarak çeşitleri vardır. r.

66 PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR VOLKANİK CAMLAR VOLKANİK CAMLAR * KüçüK üçük k miktarlarda reaktif olmayan kuvars, feldspat ve mika gibi mineral kristalleri, camsı faz içinde inde bulunabilir. * İnce öğütülmeleri halinde oldukça güçlü puzolanik özellikleri vardır. r.

67 PUZOLANLAR ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE ŞEYLLER KİLLER VE ŞEYLLER * Killer ve killi zeminler, plaka veya çubuk şekline sahip olan, boyutları mm den daha küçük k parçalardan alardan oluşurlar. urlar. Küçük k parçalar, alar, orjinal kayaların n daha az stabil olan bileşenlerinin enlerinin kırılmask lmasından meydana gelen ve çoğunlukla alumina silikat içeren i kil minerallerinden oluşurlar. urlar.

68 PUZOLANLAR ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE ŞEYLLER KİLLER VE ŞEYLLER * Şeyller,, killer ile benzer bileşenlere enlere sahiptir ancak su içerikleri killerden daha azdır.

69 PUZOLANLAR ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE ŞEYLLER KİLLER VE ŞEYLLER * Kil mineralleri kristal yapılı olup, killerin ve şeyllerin hammadde formları puzolanik özellik göstermez. g Ancak 700 ile 900 C C arasında ısıl l işlemle i kalsine olurlar ve puzolanik özellik kazanırlar. * Isıl l işlem i killerin ve şeyllerin kristal yapılar larını bozar ve yarı amorf şekle veya bozulmuş alumina silikat yapısına dönüştürür. r.

70 PUZOLANLAR ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE ŞEYLLER KİLLER VE ŞEYLLER * Pişmi miş killer, geleneksel olarak atık k tuğla ve fayansların öğütülerek ince bir toz haline getirilmesi ile de üretilmektedir. bu yöntemle y elde edilen malzemeler oldukça a değişken puzolanik aktivite gösterir. g * Killer için i in en yaygın n olarak kullanılan lan ısıl l işlem i yöntemi y döner fırınlarda f yapılmaktad lmaktadır. Isıl l işlem i süresi s ise 1 ile 2 saat arasındad ndadır. Ayrıca, düşey d milli fırınlarda f bu amaçla kullanılmaktad lmaktadır.

71 PUZOLANLAR ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER DİATOMİTLER * Diatomitler,, hücre h duvarları silikadan oluşmu muş,, opal ve hidrate silika içeren, i mikroskopik su bitkisi olan diatomların kalınt ntılarıdır. r. Bazı topraklarda bulunan bu organik kalınt ntılar %94 oranında nda silis içerirler. i Diatomitlerin sahip olduğu puzolanik aktivite, içerdii erdiği amorf silis miktarına bağlıdır.

72 PUZOLANLAR ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İŞLEM GÖRMÜŞ KİLLER VE DİATOMİTLER DİATOMİTLER * Yüksek miktarda kil minerali içeren i diatomitlerde,, killer puzolanik aktiviteyi azaltır. Bu yüzden y bazı çeşitleri, 760 C C ile 1000 C C arasında ısıl l işlem i görerek g puzolanik aktiviteleri arttırılır. r. * Büyük B k miktarlarda diatomit yataklarına A.B.D. California da, Cezayir de, Almanya, Danimarka ve Kanada da rastlanır. r.

73 YAPAY PUZOLANLAR 73

74 74

75 UÇUCU KÜL (UK) TERMİK SANTRAL ATIĞI, KÖMÜR YANMA ÜRÜNLERİNİN EN İNCESİ, ELEKTRO-FİLTRELERDE TUTULUR PUZOLANİK ÖZELLİĞİ NEDENİYLE ÇİMENTO ve BETONDA MİNERAL KATKI OLARAK KULLANIMI OLDUKÇA YAYGINDIR. DÜNYADA AÇIĞA ÇIKAN UK 450 MİLYON TON/YIL % 6 sı ÇİMENTO ve BETON ÜRETİMİNDE KULLANILMAKTA ÜLKEMİZDE AÇIĞA ÇIKAN UK 15 MİLYON TON/YIL 75

76 UÇUCU KÜL (UK) UK TANE BOYUTU µm, KÜRESEL ŞEKİLLİ TAŞ KÖMÜRÜ LİNYİT KÖMÜRÜ S + A + F %70 S + A + F %50 F SINIFI UK, SİLİSSİ UK (CaO < %10) C SINIFI UK, KALKERSİ UK (CaO > %10) ÜLKEMİZDE AÇIĞA ÇIKAN UÇUCU KÜLLERİN ÇOK BÜYÜK BÖLÜMÜ C SINIFIDIR C SINIFI UÇUCU KÜLLERİN YÜKSEK ORANDA KULLANIMI BETONUN HACİM SABİTLİĞİNİ BOZABİLİR!! 76

77 UÇUCU KÜL (UK) BİLEŞEN CaO SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO Na 2 O C (%) 11,5-29,0 23,1-50,5 13,3-21,3 3,7-22,5 1,5-7,5 0,4-1,9 F (%) 0,7-6,7 43,6-64,4 19,6-30,1 3,8-23,9 0,9-1,7 0-2,8 ASTM C µm ÜZERİ % 34 SO PUZOLANİK AKTİVİTE İNDEKSİ 28 G % 75 SICAK HAVALARDA BETON DÖKÜMÜNDE BETONUN DAYANIKLILIĞINI SAĞLAMADA (SÜLFAT, DENİZ SUYU, ASR vb.) KÜTLE BETONLARINDA (BARAJ vb.) 77

78 SİLİKA TOZU (SİLİS DUMANI) SİLİKONLU METAL ALAŞIMLARININ ÜRETİM ATIĞI % ÇOK İNCE (0.1-0,2 µm) AMORF SiO 2 İÇERDİĞİ İÇİN MÜKEMMEL PUZOLANİK ÖZELLİK GÖSTERİR ÇİMENTODAN YAKLAŞIK 100 KAT DAHA İNCEDİR DİĞER PUZOLANLARDAN FARKLI OLARAK : ERKEN DAYANIMI DA ARTTIRMAKTA ÇOK İNCE OLDUĞU İÇİN SU İHTİYACINI ARTTIRMAKTA HİDRATASYON ISISINI ARTTIRMAKTA 45 µm ÜZERİ % 10 PUZOLANİK AKTİVİTE İNDEKSİ 28 G % 110 SU İHTİYACINDAKİ ARTIŞ % 34 78

79 YÜKSEK FIRIN CURUFU (YFC) DEMİR-ÇELİK ÜRETİMİ ARTIĞIDIR. CURUF SU İLE HIZLI SOĞUTULURSA AMORF YAPI KAZANIR, ÖĞÜTÜLEREK KULLANILDIĞINDA PUZOLANİK REAKSİYON GÖSTERİR CURUFLU ÇİMENTO ÜRETİMİNDE YAYGIN OLARAK KULLANILIR Bileşen CaO SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO S % ,3-0,5 3,5 1-2 ASTM C µm ÜZERİ % 20 SO PUZOLANİK AKTİVİTE İNDEKSİ 28 G %

80 ERKEN DAYANIMLARDA DÜŞME, PRİZ SÜRESİNDE ARTIŞ KÜR HASSASİYETİNİN ARTMASI PUZOLAN KATKILI ÇİMENTOLAR DOĞAL PUZOLANLAR CURUF UÇUCU KÜL Vb. YAVAŞ HİDRATASYON Islak Kür İhtiyacı PÇ ye kıyasla daha fazla Permeabilite Kötü kür Portland Çimentosu 0 Katkılı Çimento İyi kür Yüksek Katkı Oranı 80

81 PUZOLAN KAYNAĞI DEĞİŞTİKÇE veya AYNI KAYNAKTAN TEMİN EDİLEN MADDENİN ÖZELLİKLERİNDE ZAMAN İÇİNDE DEĞİŞMELER OLABİLİR KULLANILACAK PUZOLANIN KALİTE KONTROLU HER AŞAMADA YAPILMALI (KİMYASAL ANALİZ, PUZOLANİK AKTİVİTE, DENEME KARIŞIMLARI vb.) 81

82 PUZOLANLAR KİREÇ-PUZOLAN KARIŞIMLARININ IMLARININ KULLANIMI Puzolan sönmüş + Kalsiyum Silikat Kireç Hidrate yapı 1. Doğrudan kireç (Ca(OH) 2 ) ile karış ıştırılarak 2. Puzolan katkılı çimento üretiminde katkı olarak 3. Beton için i in mineral katkı olarak * Daha önceleri öğütülerek ince bir toz haline getirilmiş doğal puzolanların,, kireç ile doğrudan karışı ışımı hidrolik bağlay layıcı elde etmek için i in çok kullanılmaktayd lmaktaydı.. Ancak günümüzde g bu çok yaygın n değildir. Bununla birlikte, kireç-do doğal puzolan karışı ışımları yol alt temeli işlerinde i ve benzer uygulamalarda kullanılmaktad lmaktadır.

83 PUZOLANLAR PUZOLANİK K AKTİVİTE TE * Bir puzolanın bağlayabilece layabileceği i en fazla kireç (Ca(OH) 2 ) miktarı ve bağlanma işleminin i hızıh puzolanik aktivite olarak ifade edilir. * Puzolanik aktivite ölçüm m yöntemleri y genel olarak ikiye ayrılır. r. 1. Kimyasal yöntem: y a) puzolanik reaksiyon sonucu alkaliler veya asitler içerisinde i çözülebilen SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 toplamı ölçülür. b) puzolan doymuş kireç çözeltisine konulduğunda, unda, belirli bir süre s içinde i inde ortamdaki kalsiyum iyonları azalması tespit edilir.

84 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE 2. Mekanik yöntem: y Kireç-puzolan karışı ışımlarının, n, basınç dayanımlar mlarının ölçülmesi esasına dayanır. 1 kısım k çimento + 3 kısım k m kum + ½ kısım m su Kontrol: %100 çimento Ölçme: %35 puzolan + %65 çimento

85 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE Malzemelerin tartılmas lması Kaba önce su koyulur

86 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE suyun üzerine çimento eklenir Karış ıştırma devam ederken kum eklenir kalıba yerleştirme sarsma

87 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE Etiketleme ( 3 örnek) Bir gün g n sonra kalıptan çıkartılır 28 gün g n 20 C C ve min %95 bağı ğıl l nemli ortamda bekletilir.