Fırından çıkan ve hava ile ani soğutulan koyu gri renkli çimento klinkeri bu haliyle suya karşı hassas değildir, yani su ile birleşerek sertleşmez. Kl

Transkript

1 YAPI MALZEMESİ BAĞLAYICILAR ÇİMENTOLAR Çimento: Su ile ıslatıldığında hidratasyon olayı sonucu sertleşen ve bir daha yumuşamayan hidrolik bağlayıcılara çimento denir. Yaklaşık %70 kalker, %30 kil karışımı yaklaşık C de pişirilir ve, erken priz yapmasını önlemek için % 2 ~ 6 oranında jips (alçı taşı) (CaSO4-2H2O) ilave edilerek çimento elde edilir. 1

2 Fırından çıkan ve hava ile ani soğutulan koyu gri renkli çimento klinkeri bu haliyle suya karşı hassas değildir, yani su ile birleşerek sertleşmez. Klinker ince öğütülmek suretiyle hidrolik özelliğini kazanır. Yalnız başına, öğütülen klinker su ile ıslatılınca hemen sertleşir. Alçı taşı hızlı sertleşmeyi (priz başlama süresini) bir miktar geciktirmek (1-2 saat) için katılır. ÇİMENTO ÜRETİMİ 2

3 ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Çimentonun kullanıldığı yapı türüne ve bölge iklimine göre farklı özelliklerde olması arzu edilir. Örneğin; normal bir yapı için uygun olan çimento, bir deniz yapısı için uygun olmayabilir. Çimentonun veya bir bağlayıcı maddenin mukavemet kazanması: Hidratasyon, Katılaşma, Sertleşme, olayları sonucu gerçekleşir. ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Özgül Ağırlık: Özgül ağırlık, ağırlığın hacme bölünmesiyle bulunur. 1m3 betonun bünyesine girecek çimentonun kg olarak belirlenmesi için gereklidir. Bileşiminde mineral katkılar bulunan çimento özgül ağırlıkları 2.95~3.05 gr/cm3 civarındadır. Portland çimentolarında ise 3.05~3.15 gr/cm3 civarındadır. Dozaj: Yerine dökülmüş ve sıkıştırılmış bir metreküp betondaki çimentonun kilogram cinsinden miktarıdır. 3

4 ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Çimentoların İnceliği: Çimento taneleri ne kadar küçükse incelik o kadar fazladır denir. Çimentolar çapı 90 mikron olan eleklerden elendiğinde elek üstünde kalan miktarın %14 den fazla olmaması istenir. Hidratasyon olayı sonunda, yüksek dayanımlar elde edilmesi çimento tanelerinin aktif olmalarına bağlıdır. Aktiflik çimentonun ince öğütülmesiyle gerçekleşir. Çimento ne kadar ince olursa o kadar çok su ihtiyacı olacaktır. taneler inceldikçe daha büyük ısı açığa çıkacaktır. İnceliğin artması üretim masraflarını artırır, özelliklerini olumsuz yönde etkiler. Fakat, betonun dayanımını artırır. Çimento inceliği arttıkça erken yaşta mukavemet artar. Su kusma olayı azalır fakat, rötrenin ve çatlamaların artmasına neden olur. Ortam neminden çok etkilenir ve kolay bozulur. Priz süresi kısalacağından bunu önlemek için alçıtaşı miktarı artırılması gerekir. ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Priz Süresi: Çimentonun prizi su ile reaksiyona girmesi sonucu başlayan katılaşma olayıdır. Standartlara göre priz başlangıcı, 1 saatten az ve 10 saatten çok olmamalıdır. Daha erken veya geç priz alması istenirse katkı maddeleri kullanılabilir. Çimento sıcaklığı artarsa priz hızlanır. Sıcaklık düşerse priz süresi uzar, fazla su kullanma priz süresinin uzamasına sebep olur. 4

5 ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Hidratasyon Isısı: Bağlayıcı maddeler su ile reaksiyon esnasında ısı açığa çıkarırlar. Buna hidratasyon ısısı denir. Bu ısıyla betonun sıcaklık derecesi artar, bazı durumlarda da bu ısı çok yüksek boyutlara ulaşır. Bu durum, beton özelliklerine olumsuz etki yapacağından istenmez. Özellikle kütle betonlarında (örneğin baraj seti) beton dökümünün hızlı bir şekilde yapılması iç sıcaklığı yükseltir. Dozajın yüksek olması da betonun sıcaklık derecesini artırır. Sıcaklık betonun büzülerek çatlamasına ve geçirimli olmasına sebep olur. Hidratasyon ısısını azaltmak için, beton karışımına girecek malzemeleri gölgede saklamak, beton karma suyuna buz ilave etmek, günün serin saatlerinde özellikle akşam üzeri ve gece beton dökmek hidratasyon ısısının azaltılması için alınabilecek tedbirler arasında sayılabilir. ÇİMENTOLARIN ÖZELLİKLERİ Hacim Değişikliği ve Rötre: Çimento su ile temas edince hidratasyonun oluşmasıyla çimento hamuru hacminde azalma olur. Bu olaya büzülme veya plastik rötre denir. Su kaybını artıran faktörler rötreyi de artırırlar. Hacim büzülmesinin gerçekleşmesi önlenirse plastik rötre beton yüzeyinde ince çatlaklar oluşturur. Bu çatlakların oluşmasını önlemek için, buharlaşmayı veya su kaybını en alt düzeyde tutmak gerekir. Aşağıdaki özelliklerin rötreye sebep olur: Çimento hamurunda kapiler (su emme) ve jel suyu miktarının değişmesi rötreye sebep olur. Çimento miktarı arttıkça rötre artmaktadır. Beton bünyesindeki su kaybı zamanla arttığından rötre olayı bu kayba paralel artmaktadır. Rötre sonucu oluşan çatlaklar önlenmezse her türlü sular beton bünyesine girerek donatının korozyona uğramasına sebep olur. Betonun bileşimine giren agrega iyi ayarlanırsa az boşluklu beton elde edilir ve gereğinden fazla çimento kullanılmaz. 5

6 ÇİMENTO ÇEŞİTLERİ Çimento Katkı Maddeleri: Çimentolara belli oranlarda katılan ve betonun özelliklerini değiştiren maddelere katkı maddeleri denir. Katkı maddeleri kullanılarak soğuk veya sıcak havada beton dökülebilir. Daha az su kullanarak beton dayanımı artırılabilir. Erken veya geç priz yapması sağlanabilir. Dış tesirlere dayanıklı beton vb. uygulamalar yapılabilir. PORTLAND ÇİMENTOSU Portland çimentoları çimento klinkeri ve alçı taşı ile birlikte öğütülerek elde edilir veya çimento klinkeri alçı taşı ve ağırlıkça % 10 puzolanik madde ile birlikte öğütülerek elde edilen hidrolik bağlayıcılardır. Puzolanlar tras, cüruf gibi maddeler olup kendi başlarına bağlayıcılık özelliği olmayan ancak ince öğütüldüklerinde rutubetli ortamda ve normal sıcaklıkta puzolanik madde kalsiyumoksit ile birleşerek bağlayıcı özellik taşır. Puzolanların doğal ve yapay olanları vardır. T.S. 19 çimentoları 4 sınıfa ayrılır. PÇ 325 KPÇ325 PÇ400 PÇ500 6

7 PÇ MUKAVEMET DEĞERLERİ TRASLI ÇİMENTOLAR Tras (Puzolan): Puzolanların kendi başlarına bağlayıcılık özelliği yoktur. Fakat başka bağlayıcılarla (kireç veya çimento) karıştırılınca bağlayıcılık özelliği kazanır. İçinde fazla miktarda koloidal elemanlar (özellikle silis alümin) bulunur. Puzolanların doğal ve yapay olanları vardır. Doğal puzolana tras ismi verilmektedir. Pişmiş kil, uçucu kül, yüksek fırın cürufu belli başlı yapay puzolanlardır. Puzolanlarda en fazla silisyumdioksit (SiO2)) bulunmaktadır. Kalsiyumoksit (CaO) ise yaklaşık % 4 oranında içinde bulunur. 7

8 TRASLI ÇİMENTOLAR Aktif volkanik tüfler gibi traslarla normal portland çimento klinkerinin belli oranlarda, bir miktar alçı taşı ile karıştırılarak ince öğütülmek suretiyle elde edilen hidrolik bir bağlayıcıdır. Su altı betonlarında, tünellerin iç kaplamalarında, temel inşaatlarında ve baraj inşaatları gibi kütle beton gereken inşaatlarda kullanılabilir. Türk standartlarına göre traslı çimentolarda %30-40 tras ve geriye kalan % portlanda çimento maddesini içermektedir. UÇUCU KÜLLÜ ÇİMENTOLAR Ağırlıkça karşılıklı %10-30 oranında uçucu kül %70-90 oranında TS 19 a uygun portland çimentosunun karıştırılmasından ve portland çimentosu klinkerine bir miktar alçı taşı ilave edilip karışımın birlikte öğütülmesiyle elde edilen hidrolik bir bağlayıcıdır. Uçucu küller beton karışımda şu şekilde kullanılabilirler, Çimentonun belli oranda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılması İnce agrega belirli oranlarda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılması Hem ince agrega hem de çimentonun belirli oranlarda azaltılarak yerine uçucu kül kullanılması şeklindedir. Türkiye'de termik santrallerden yılda atık madde olarak 8,5 milyon ton civarında uçucu kül elde edilmektedir. Uçucu külün bir bağlayıcı ile birlikte katkı maddesi olarak kullanılması neticesinde puzolonik özelliğinden dolayı mukavemeti arttırdığı ve maliyeti de önemli ölçüde azalttığı tespit edilmiştir. 8

9 Uçucu küllerin betonun teknik özelliklerine etkileri Betonun Özelliği Taze betonun su ihtiyacını Taze betonda tane ayrışmasını Taze betonun işlenebilirliğini Taze betonun priz süresini Taze betonda kusma veya terlemeyi Taze betonun hidratasyon ısısını Sertleşmiş betonun ilk günkü dayanımını Betonun 90 gün ve daha sonraki dayanımını Sertleşmiş betonun su geçirgenliğini Sertleşmiş betonun donma-çözülme direncini Alkali agrega reaksiyonunu Sülfat direncini Sıcak havada beton dökümünü Etkisi Azaltır Azaltır Artırır Uzatır Azaltır Azaltır Azaltır Artırır Azaltır Azaltır Azaltır Artırır Kolaylaştırır CÜRUF ÇİMENTOLARI Ağırlıkça % 85 oranında granüle yüksek fırın cürufu ile Portland çimentosu klinkerinin bir miktar alçı taşı ile birlikte öğütülmesiyle elde edilir. Bunlar: Sülfatlı Cüruf çimentosu, Demirli Portland çimentosu, Sorel çimentosu, Beyaz Portland çimentosu, Alüminli çimentolar. 9

10 BEYAZ ÇİMENTO Bu tip çimentoda demiroksit çok az miktarda bulunur. Bir portland çimento çeşididir. Fe 2 O 3 ün çok az miktarda olmasından dolayı rengi beyaz olan bu çimento özellikle mimarı ve estetik işlerde kullanılır. RENKLİ ÇİMENTOLAR Beyaz çimentoya % 1-5 arasında daha ziyade metal oksitlerden ibaret pigment lerin ilave edilmesi ile elde edilir. Sarı renk için demir oksit hidratesi, Kırmızı, için demir oksit, Yeşil için kromoksit, Mavi için lazurite (Na4Al3Si3O12S), Siyah için Magnetik demir oksit, Beyaz için titan oksit katılır. 10

11 DİĞER ÇİMENTOLAR a) Harç çimentosu: % 40 oranında PÇ ile puzolonik maddelerin veya taş unu gibi dolgu maddelerinin bir miktar alçı taşı ile birlikte öğütülmesiyle elde edilir. Daha çok duvar ve sıva haçları gibi mukavemetin önemli olmadığı işlerde kullanılır. b) Sorel çimentosu: Sorel çimento klinkeri ile MgCl çözeltisinin testere unu veya herhangi bir mineral agrega ile karıştırılmasıyla elde edilen bir hidrolik bağlayıcıdır. Bunlarda silis, alümin ve demir oksit miktarları çok düşüktür. c) Yüksek alüminli çimentolar: Normal portland çimentosu gibi üretilir. Sadece kil yerine alümin bakımından zengin boksit kullanılır. Bileşimleri ve özellikleri bakımından Portland çimentosundan farklıdır. Bileşimi %40 CaO, %40 Al 2 O 3 ve az miktarda Fe 2 O 3 ve SiO 2 den oluşur. Sülfatlı suların etkisine karşı çok dayanıklıdır. ÇİMENTONUN ANA BİLEŞENLERİ Çimento hammaddeleri yüksek sıcaklıkta pişirilme esnasında kalkerin ayrışması sonucu kireç (CaO) kilin ayrışması sonucu kil mineraline bağlı olarak silis (SiO 2 ) Alümin (Al 2 O 3 ) ve Demir Oksit (Fe 2 O 3 ) ortaya çıkar. Bu ortaya çıkan ögeler asit ve bazik durumlarına göre birbirleriyle birleşerek portland çimentolarının ana bileşenlerini oluştururlar. Pişirilme esnasında oluşan 20 civarındaki eriyikden en önemlileri bu dördüdür ve çimentonun yaklaşık % 95 ini oluşturur. Normal Portland çimentosu (NPÇ) tamamen portland klinkeri kullanılarak yapılır. Katkılı çimento ise %81 portland klinkerine, %19 oranında tras, puzolan, demir cürufu gibi bağlayıcı özelliği olmayan ucuz malzemeler ilave edilir. TS. ye göre portland klinkerine maksimum %19 tras ilave edildiğinde katkılı çimento, minimum %20 tras ilave edildiğinde ise, traslı çimento meydana gelmektedir. Yani katkılı çimento ile traslı çimento arasındaki fark %1 trastır. 11

12 ÇİMENTONUN ANA BİLEŞENLERİ ÇİMENTO ŞARTNAMELERİ Türkiyede çimento ile yapılacak deneylerde alınacak sonuçların standartlara uygunluğunu belirleme bakımından şartname değerleri şöyle ifade edilmiştir. 12

13 Kimyasal Özellikler SO 3 % 3, MgO % 5, Isınma kaybı %4, çözünmeyen kalıntı % 10 Portland çimento için. Fiziksel Özellikler Piriz başlama ve sona erme süreleri portland çimentoları için piriz başlangıcı 1 saatten az, priz sona erme süresi 10 saatten fazla olmamalıdır. Hacimsel olarak toplam genleşme 10mm yi geçmemelidir. %3 den fazla magnezyum oksit ihtiva eden çimentolarda toplam genleşme 4 saatlik kaynatmadan sonra 2 saat daha kaynatıldığında artma göstermemelidir. Elek analizi sonucu 200µm göz açıklıklı elekte maksimum %1 kalıntı, 90µm göz açıklıklı elekte ise, maksimum %14 kalıntı bırakmalıdır. Özgül yüzey PÇ 325, PÇ 400, PÇ 500 çimentoları için 2200 cm 2 /gr olmalıdır. KPÇ 325 için en az 2400 cm 2 /gr olmalıdır. 13

14 İlk Mukavemeti Yüksek Çimentoların a. Kullanıldığı Yerler Su yapılarında, Su sızıntılarını kesmek amacıyla, Hava sıcaklığının düşük olduğu mevsimlerde ve bölgelerde Su içinde yapılan yapılarda ilk mukavemeti yüksek çimentolar kullanılır. b. Kullanılmayacağı Yerler Kütle betonlarında, Sıcak havalarda ilk mukavemeti yüksek çimentolar kullanılmaz. Düşük Isılı Çimentonun Kullanıldığı Yerler Sıcak havalarda Kütle betonlarında kullanılır. düşük ısılı çimentolar 14

15 Puzolanlı Çimentoların NPÇ Göre Üstünlükleri Bu çimentoların kimyasal mukavemetleri yüksektir. Zararlı sulardan daha az etkilenirler. Puzolanlı çimentolarda hidrotasyon esnasında meydana gelen ısı miktarı çok daha azdır. Bu sebeple baraj gibi kütle beton inşaatlarında ve sıcak havalarda beton dökümü işlerinde tercih edilir. Bu çimentolarla geçirimliliği daha az olan beton ve harç elde edilir. Bu çimentolarla donmaya karşı daha dayanıklı beton elde edilir. Puzolanların çimentoya karıştırılması ile bağlayıcı maddelerin maliyeti azalır. Puzolanlı Çimentoların Sakıncaları Puzolanların çimentoya karıştırılması ile mekanik mukavemetleri ilk günlerde azalır. Son mukavemetleri bakımından diğer çimentolardan farkı yoktur. Puzolanlı çimentolar soğuk havada kullanılmaya elverişli değildirler. Puzolanlı çimento kullanılarak üretilen betonlarda gerekli muhafaza şartlarının daha uzun müddet tatbik edilmesi gerekir. 15

16 PÇ da Aranan Özellikler Çimentonun su ile reaksiyon sonucu aşırı genleşme yapmaması arzu edilir. Çimento mukavemetinin yüksek olması arzu edilir. Priz süresinin normal olması arzu edilir. Ayrıca betonun erken yada geç mukavemet kazanması, hidrotasyon ısısının az veya çok olması ve kimyasal etkilere dayanıklı olması arzu edilebilir. Bu durumda çimentonun inceliği, kimyasal bileşimi ve katılan alçıtaşı miktarlarıyla istenilen özellikte üretim yapılabilir. ÇİMENTO ÇEŞİTLERİ VE KULLANILDIKLARI YERLER PORTLAND ÇİM. 325 (PÇ 325) Katkılı Portland Çim. 325 KPÇ 325 Normal yapı işleri PORTLAND ÇİM. 400 (PÇ 400) PORTLAND ÇİM. 500 (PÇ.500) YÜKSEK FIRIN CÜRUF ÇİMENTO a)demir Portland Çim. (DPÇ325) b)cüruf Çim. 325 (CÇ 325) Yüksek Başlangıç Dayanımı, Kalıp alma süresini kısaltma ve soğuk havada beton dökme imkanı Çok yüksek başlangıç dayanımı kalıp alma süresinin daha fazla kısaltılması, donma derecesine yakın soğukta beton dökme imkanı. Yüksek hidratasyon ısısı nedeniyle kütle beton dökümüne elverişli değildir. Fiyatı daha yüksek. Özellikle büyük kitleli yapı elemanları için elverişli. Cüruf çimentosu 325 betona az zarar veren zararlı sular (asit etkili zeminler) içindeki yapı elemanlarına uygun. Soğukta beton dökmeye elverişli değildir. TRASLI ÇİMENTOLAR Uzun zaman rutubetli olarak muhafaza edilebilecek yapı elemanları. Örneğin: Temeller, istinat duvarları, kazıklar, barajlar, kanallar bentler için elverişli, süratle kuruma eğilimli, soğukta beton dökmeye elverişli değildir. 16

17 ÇİMENTO DENEYLERİ Normal kıvam deneyi, Prize başlama ve sona erme sürelerinin tayini, Çimento yalancı prizinin tayini, Çimento hacim sabitliği deneyi, Kaynatma deneyi, Soğuk su deneyi, Çimento özgül ağırlığının tayini, Hacim genleşmesi tayini, Çimento inceliği tayini, Eğilme ve çekme mukavemet tayini, Basınç mukavemet tayini, Özgül alan tayini, Hidratasyon ısısı tayini, Kuru çimentonun çözülme ısısının tayini, Hidrate olmuş çimentonun asitte çözülme ısısının tayini, ÇİMENTOLARIN DEPOLANMASI Üretim merkezlerinde torbalanmış çimentoların depolanma şartları ve depolanma süreleri mukavemetini olumsuz yönde etkileyebileceği için depolanma önemlidir. Çimentolar depolanırken şu hususlara dikkat edilmelidir. Akarsu ve su birikintisi olan yerlerden uzak olmalıdır. Depo döşemelerinin yüksek olması ve duvarlarda nem bulunmaması ayrıca depo içinin havasız olmaması gerekir. Açıkta bulunacak çimentoların üzeri ve çevresi hava almayacak şekilde naylonla kapatılmalıdır. Depolarda istifler duvardan en az 10 cm. uzakta torbalar arasında boşluklar kalmayacak şekilde yapılmalı ve 12 sıradan fazla üst üste konulmamalıdır. Büyük depolarda istiflenecek çimentolar cinslerine göre ayrı ve ilk gelen önce kullanılacak şekilde istiflenmelidir. Beton döşeme üzerine çimentolar ahşap ranza kullanılarak istiflenmeli, üzerleri branda bezi ile örtülerek bir miktar kireç tozu serpiştirilmelidir. Çimentoların depolanmasında bekleme süreleri Portland çimentolarında; 3 ay olması halinde %10-20, 6 ay olması halinde %20-30 kadar mukavemetlerini kaybedileceği dikkate alınmalıdır. Küçük şantiyelerde çimento ambarı yapılmayacak ise çimentolar ahşap ranza üzerine istiflenip üstleri ve altı yağmur geçirmeyen örtü ile örtülüp su ve rutubetten korunmalıdır. 17

18 Kireçler Özellikleri : Ana maddesi kalsiyum oksittir (CaO). Kireç taşı denilen kalsiyum karbonat (CaCO 3 ) o C de pişirildiğinde karbondioksit (CO2) uçar ve kalsiyum oksit (CaO) kalır. Yoğunluğu 3,02-3,30 arasındadır. (CaO) 2570oC de erir. Kireç taşı (Ca CO 3 ) pişirilirken sıcaklık 1000 o C yi geçmezse elde edilen kirece çalı kireci adı verilir. Bu kireç su ile kolay işlem görür ve iyi söner. Çünkü bu kireçler gevşek ve gözeneklidir. Şayet kireç taşı uzun zaman 1400 o C civarında pişirilirse kömür kireci elde edilir. Sönmesi zordur ve zaman ister. Kirecin söndürülmesi Kireçler kullanılacakları zaman kalsiyum oksit (CaO) halinde kullanılmazlar. Su ile işlem görerek söndürülmesi gerekir. Kirecin söndürülmesi bir hidratasyon olayıdır. Sönmemiş kirecin içerisine az miktarda su dökülünce bir müddet sonra kireç parçasının kabardığı ve yavaş yavaş çatlayarak dağıldığı ve aynı zamanda sıcaklıkla birlikte buhar meydana geldiği görülür. CaO+H2O Ca(OH) cal Meydana gelen sıcaklık 400 o C ye ve daha fazlaya yükselebilir. Bu sebeple olayın aksi yönde cereyan etmesinde mümkündür. Yani sönmüş kirecin su kaybederek tekrar (CaO) haline dönmesi mümkündür. Kireç söndürülürken üzerine dökülen suyu yavaş yavaş vermek, bir müddet soğuyup kabarmasını bekledikten sonra tekrar su vermek sureti ile söndürme işlemine devam etmek lazımdır. Bazen, açılan kireç kuyusu içine su doldurulup sönmemiş kireci bunun içine atarak kirecin söndürüldüğü sanılır. Bu şekilde kireç tam olarak sönmez, şayet kireç bu şekilde kullanılırsa yapı için çeşitli sakıncalar meydana gelebilir. Kireç sönmüş kireç haline gelirken hacmi 2-2,5 defa artar. 18

19 Kirecin söndürülmesi İçinde iyice sönmemiş kireç bulunan malzeme ile yapılan inşaatlarda zamanla deformasyon ve çatlaklar meydana gelir. Kirecin iyice sönmesini sağlamak için kireç yeterli su ile söndürüldükten sonra üzeri kumla örtülüp üzerinden bir kışın geçmesini beklemekte fayda vardır. Böylece kuyu içinde bekleyen bu sönmüş kireç içinde sönmemiş parça kalmamış olur. Özellikle sıva yapımında kullanılan kireçler için bu yol takip edilmelidir. Sönmüş kireç kalsiyum hidroksit (Ca(OH)2) bol miktarda su ile işlem görürse, cisim su içinde suspansiyon halinde dağılır. Yani (Ca(OH)2) parçacıkları su içinde asılı kalır. (Ca(OH)2), kuvvetli bir alkali ve yakıcı olduğundan (CO2) ile birleşerek karbonat meydana getirir. Ca(OH)2 + O2 Ca CO3 + H2O Kirecin söndürülmesi Kireç hamuru kururken, kendini çeker, büzülür ve çatlar. Bu sebeple, kireç hamuru kendi başına kesinlikle kullanılmaz. Yapıştırıcı, bağlayıcı olarak kumla karıştırılmış şekli kullanılır. Böylece elde edilen harcın büzülüp çekmesi önlenir. CO2 in bünye içine girmesi sağlanmış olur, sertleşmesi kolaylaştırılır. Aksi halde karbonatlaşma uzun sürer. Mesela, söndürülmüş kireç, kuyusunda senelerce bırakılabilir ve hiç karbonatlaşma olmaz. Kireçler sertleşme şekillerine göre hava ve su kireçleri diye ikiye ayrılırlar; 19

20 Hava Kireçleri Havadaki karbondioksidi alarak sertleşen kireçlerdir. Üç gurupta incelemek mümkündür. 1- Beyaz Kireç: Tatbikatta yağlı kireç olarak tanınan bu malzeme TS. 30 da; İçerisinde % 80 den yukarı (Ca CO3) bulunan kireç taşları erimeye yakın sıcaklık sınırının altında pişirildikten sonra su veya buhar altında söndürülürken, karbondioksit (CO2) alarak yalnız havada sertleşen malzemeye beyaz kireç denir. 2- Dolamit Kireci: Dolamit taşlarının (Ca CO3, Mg CO3), erimeye yakın sıcaklık altında pişirildikten sonra, su veya buhar altında söndürülüp karbondioksit alarak yalnız havada sertleşen malzemeye dolamit kireci denir. 3- Karpit Kireci: Bu çeşit karpitten (CaC2), asetilen gazı (C2H2) elde edilirken kalan kısım kalsiyum hidroksit (Ca(OH)2) yani sönmüş beyaz kireçtir. CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 Su Kireçleri Hava kireçleri ile tamamen hidrolik olan çimentolar arasındaki gurubu su kireçleri teşkil eder. Bu kireçler hava kireçlerinden farklı olarak su içerisinde sertleşme özelliğine sahiptirler. Su kireçleri % oranında kil bulunan kalkerlerin pişirilmesiyle elde edilirler. Pişirme sırasında oc de kalkerin içerisinde bulunan su buharlaşır. 900 oc de kalkerin ayrışımı ve karbondioksit çıkışı sona erer. 900 oc den sonra kirecin silis ve alüminyum üzerindeki etkisi başlar. Fırın yanma bölgesindeki sıcaklık oc arasındadır. Pişirilen kalkerlerin homojen olmaması nedeniyle kirecin silis ve alüminyum ile birleşmesi tam olmaz. Büyük bir kireç serbest olarak kalabilir. Sıcaklığın şiddetine silis ve alüminyum miktarına göre bir kısım kireç alüminyumla birleşerek trikalsiyum alüminat (3CaO.Al2O3), dikalsiyum silikat (2CaO.SiO2), trikalsiyum silikat (3CaO SiO2 ) meydana getirir. Bu maddeler çimentonun da ana bileşenidir. Bu bakımdan su kirecine, yağlı kireç ile Portland çimentosunun karışımı olarak bakılabilir. Katılaşma müddeti 2 gün ile 4 hafta arasında değişir. 20

21 Kirecin Fiziksel Özellikleri 1- Verimlilik a) Hava kireçleri : 10 kg sönmemiş hava kirecinden minimum 20 lt kaymak kireç elde edilmelidir. b) Su kireci : 10 kg sönmemiş su kirecinden minimum 18 lt kaymak su kireci elde edilmelidir. 2- Hacim Sabitliği Hacim sabitliği deneyi yapıldığında radyal ve kafes şeklinde çatlamalar yoksa, kireç sabit hacimli olarak kabul edilir. 3- İncelik Toz halinde satılan kireç cm2 sinde 4900 delik bulunan elekten % 15 ten fazla kalıntı bırakmayacak şekilde öğütülmüş olmalıdır. Yapı İşleri Genel Fenni Şartnamesine Göre Kireç Yapıda kullanılacak kireç yağlı, taze ve tam kıvamında pişmiş olacak toz, toprak, kum, çakıl vb. yabancı maddelerle fazla pişmiş parçaları içinde bulundurmayacaktır. Rengi yeknesak beyaz olmalıdır. Uygun bulunan kireç topakları yapı yerinde bekletilmeyecek derhal söndürülecektir ve süzülüp çukurlara akıtılacaktır. Söndürülmüş kireçte % 3 ten fazla yabancı madde bulunmayacaktır. Uygun şekilde söndürülen kireç süzüldükten sonra harç işlerinde kullanılacaksa en az 10 gün, sıva işlerinde kullanılacaksa en az 1 ay çukurda bekletilmelidir. Çukurda kirecin sönme işi tamamlanıp, kireç koyu hamur kıvamını almadıkça ve çatlamadıkça kullanılmayacaktır. 21

22 Alçılar Alçı taşlarının (CaSO4.2H2O) pişirilip öğütülmesi sonucunda elde edilen bağlayıcıya alçı denir. Pişirilme sıcaklığına göre çeşitli özellikte alçılar elde edilir. Parça veya öğütülmüş haldeki alçı taşı oc pişirildiğinde kristal suyunun 1 ½ sini kaybederek yarı hidrat haline gelir. CaSO4.2H2O CaSO4. ½ H2O + 1 ½ H2O Elde edilen alçının birim ağırlığı cinsine ve öğütme şekline bağlı olarak ince ve iri taneli oluşuna göre 0,65-1,10 arasında değişir. Saf alçının birim ağırlığı 0,65-0,70, ince alçının 0,90 kaba alçınınki ise 1-1,10 dur. Özgül ağırlığı ise 2,55-2,65 dir. Alçının hidrotasyonu için lüzumlu su alçı ağırlığının % 25 i kadardır. Fakat bu kadar su ile karıştırıldığında katılaşma çok süratli olduğundan uygulamada alçı ağırlığının % i kadar su ile yoğrulur. Alçılar da katılaşma su ile yoğrulduktan 2-6 dakika sonra başlar ve dakikada son bulur. Katılaşmayı geciktirmek için yoğurma suyuna tutkal, kazein, jelatin gibi maddeler katılır. Fakat neticede normal alçıdan daha sert ve mukavim bir kütle elde edilir. Ayrıca şekerli su, sönmemiş kireç ve sıcak su katılaşmayı geciktiren maddelerdir. 22

23 Alçının Mekanik Özellikleri Alçının basınç, çekme vb. gibi mukavemetleri zamanla artar. Gereğinden fazla katılan yoğurma suyu alçının mukavemetini azaltır. Çünkü hidrotasyona iştirak etmeyen su zerreleri alçının içerisine dağılır ve sonra buharlaşarak gözenekli bir kütle meydana gelmesine sebebiyet verir. Katılaşmış alçının kuru veya rutubetli yerde muhafazasının mukavemetine tesiri büyüktür. Yapılan deneylerde su ile doymuş numunelerin mukavemeti, kuru numunelerinkinden % 80 nin üstünde bir azalma gösterir. Bu nedenle alçının su ve rutubetle temas eden yerlerde kullanılmaması gerekir. Alçının Çeşitleri ve Kullanıldığı Yerler Alçılar, pişme ve öğütme şekillerine, üretimlerinde kullanılan maddelerin saflığına göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar. Kaba Alçı (Adi Alçı) : İçerisinde bulunan yabancı madde miktarı % 40 a yaklaşır. Tavan ve duvar sıvalarında, onarım işlerinde kullanılır. Kaba olarak öğütülmüştür. Birinci Alçı : İçerisindeki yabancı madde miktarı kaba alçıya oranla azdır. Kaba alçının kullanıldığı yerlerde kullanılırlar. Ekstra Alçı : İçerisinde yabancı madde miktarı % 5-10 dur. Beyaz renkli, ince öğütülmüş alçıdır. Mermer kaplama, alçı perdahı, kartonpiyer işlerinde kullanılır. İnce alçıda denilmektedir. Ekstra-Ekstra Alçı : İçerisindeki yabancı madde miktarı %5 den azdır. İtinayla pişirilip, öğütülmüşlerdir. Kalıp alma, suni mermer ve süsleme işlerinde kullanılır. 23

24 Alçının Çeşitleri ve Kullanıldığı Yerler Şaplı Alçı : Alçı taşı önce adi alçı taşı üretiminde olduğu gibi pişirilip öğütülür, sonra içerisinde % oranında şap bulunan su ile yoğrulur. Hazırlanan hamur, biriketler halinde kalıplandıktan sonra oc de pişirilir. Biriketlerin öğütülüp elenmesiyle şaplı alçı elde edilir. Alçının şap ile karıştırılıp öğütüldükten ve yüksek hararette pişirildikten sonra öğütülüp elenmesiyle de elde edilirler. Şaplı alçı ağırlığının % i kadar su ile yoğrulur. Hamuru geç donar. Fakat donduktan sonra adi alçıdan çok daha sert ve mukavim bir kütle meydana gelir. Rutubetten daha az müteessir olur. Katılaşırken hacim değiştirmezler. Döşeme Alçısı : Alçı taşı oc de pişirildiğinde kükürt trioksit ve kalsiyum oksit ayrışır. Böylece bir miktar serbest kireç alçı içerisinde dağılır. Geç donan ve donduktan sonra alçıdan çok daha sert ve mukavim bir kütle meydana getiren bu maddeye döşeme alçısı denir. Dış tesirlere ve aşınmaya karşı mukavim olduğu için genellikle döşeme işlerinde kullanılırlar. Alçının Diğer Özellikleri Alçı demir ve çeliğin korozyonuna (paslanmasına) sebep olur. Bu bakımdan rabitz işlerinde galvanizli teller kullanılır. Alçı işlerinde çelik mala yerine bakır malanın kullanılma sebebi de budur. Alçının tuğla ve taşa olan aderansı iyi olduğu halde, ahşaba ve parlak agregaya olan aderansı çok zayıftır. Katılaşma esnasında hacminde % 1 kadar artma olur. Bu özelliğinden dolayı bilhassa kalıp alma ve takoz yerleştirme işlerinde faydalanılır. Alçı çok iyi bir termik izolen ve bu sebeple de yangına karşı mükemmel bir koruyucudur. Alçı ve alçı karışımından meydana gelen malzemeler ısı izolasyon malzemesi olarak geniş ölçüde kullanılmaktadır. 24

25 Yapı İşleri Genel Fenni Şartnamesine Göre Alçı Yapıda kullanılacak alçı, alçı taşının pişirilip öğütülmesinden elde edilen alçıdır. Alçı içinde lüzumundan az veya çok pişmiş kısımlar kil, kireç vb. yabancı maddeler bulunmayacaktır. Saf, gayet taze ve çökelmesi seri olacaktır. Su emme kabiliyeti ağırlık olarak % 70 i geçmeyecektir. Bir avuç alçıya ağırlığının yarısı kadar su katılıp buna uzun bir şekil verilince 7-8 dakikada hamur sert bir hale gelirse alçı iyidir, çamur gibi yumuşak kalırsa iyi değildir, kabul edilmez. Alçı hamurunun yapışma kabiliyeti iyi olmalıdır. Ele kola gibi yapışmalıdır. Alçı kullanılıncaya kadar kapalı yerlerde muhafaza edilmelidir. 25