BAĞLAYICI MADDELER 1

Transkript

1 BAĞLAYICI MADDELER 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 BAĞLAYICI MADDELER İnce toz halindeki bağlay layıcı maddelere su eklenince başlang langıçta istenilen şeklin verilebildiği i plastik bir hamur elde edilir. Belirli bir süre s sonra, hamur katıla laşmaya başlar. Bu olaya PRİZ Z denir.

4 BAĞLAYICI MADDELER PRİZ Z olayının n 2 çeşidi vardır. r. 1. Hidrolik bağlay layıcılar: lar: Havada ve suda priz yapma özelliği i olan ve suda erimeyen bağlay layıcılar.. (Çimento)( 2. Hava bağlay layıcıları: yalnızca havada priz yapan bağlay layıcılar. (Yağlı kireç)

5 BAĞLAYICI MADDELER ĐLK BAĞLAYICILAR: TOPRAK TOPRAK+KĐRE REÇTAŞI I KARIŞIMLARI, IMLARI, KĐREÇ ve ALÇILAR, PĐŞMĐŞ KĐL L TOZLARI, DOĞAL PUZOLANLAR. Yapılan araştırmalara rmalara göre g bağlay layıcı maddelerin kullanımı Epipaleotik çağlara kadar gitmektedir. Çeşitli tarihi bağlay layıcı örneklerine Đsrail, Mısır, M Türkiye T ve Đtalya da rastlamak olanaklıdır.

6 BAĞLAYICI MADDELER

7 BAĞLAYICI MADDELER

8 BAĞLAYICI MADDELER İlk bağlay layıcı kullanımına na M.Ö yıllary llarında Natufian kültüründe rastlanmaktadır İsrail de görülen g Natufian binaları 9 m ye ulaşan an çaplarda dairesel barınaklar olup, duvarları işlenmemiş doğal taşlar ların killi-çamur ve öğütülmüş kireçta taşı ile sıvanmass vanması ile yapılm lmıştır.

9 BAĞLAYICI MADDELER Sönmüş kirecin ilk uygulamaları mağara ara duvarlarına yapılan resimlerde görülmg lmüştür. Kireç mağaralarda aralarda içi ve dışd dekorasyon ve sıva s yapımında kullanılm lmıştır. Eski Mısır, M KıbrK brıs, Girit ve Mezopotamya'nın n değişik ik yörelerinde y kirecin bir yapı malzemesi olarak kullanılmas lmasına ait örneklere rastlanılm lmıştır.

10 BAĞLAYICI MADDELER Çatal Höyük H k kalınt ntıları içinde inde bulunan 8000 yıl y öncesine ait harçlar ve Yunanistan ın Rodos adasında bulunan Kameiros sarnıcının puzolanik malzemeden yapılan duvarları,, kireç-do doğal puzolan karışı ışımlarının binlerce yıl y öncesinden bilindiğini ini vurgulamaktadır. r.

11 BAĞLAYICI MADDELER M.Ö yıllary lları arasında yaşam amış olan Mimar Vitruvius "On Architecture"(Mimarl "(Mimarlık Üzerine) adlı 10 ciltlik kitabında puzolan ve kireç karışı ışımlarının n hidrolik özelliklerinden bahsetmiş,, nehir ve deniz kıyısında k yapılacak olan yapılarda kullanılabilecek labilecek harç için in karışı ışım m oranı bile vermiştir : iki kısım k m puzolan (pulvis( Puteolanus) ) bir kısım k m kireçle karış ıştırılır. r.

12 BAĞLAYICI MADDELER Anadolu ve Ortadoğu da da kireç çoğunlukla döşemelerde ve duvarlarda kullanılm lmıştır. Kireç harcı; kırılmış kireçta taşı,, kül k l ve kumun açık a k ateşte pişirilip, irilip, yeniden kırılıp, k elenmesi ile elde edilmiştir.

13 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.

14 CaSO 4.2H 2 O CaSO 4.1/2H 2 O CaSO 4 ALÇITAŞI(JĐPS) YARIM HĐDRAT ANHĐDRĐT DĐHĐDRAT ALÇI ÜRETĐMĐ CaSO 4.2H 2 O ÖĞÜTME ÖĞÜTME C Kalsinasyon 120 C Yüksek Buhar Basıncı CaSO 4.1/2H 2 O (β YARIM HĐDRAT) CaSO 4.1/2H 2 O ( YARIM HĐDRAT) 14

15 ALÇI BĐLĐNEN EN ESKĐ BAĞLAYICI MADDELERDENDĐR ESKĐ MISIR da PĐRAMĐTLERĐN ĐNŞASINDA BAĞLAYICI OLARAK ROMA ve YUNAN YAPILARINDA SIVA ve MERMER TAKLĐDĐ OLARAK (STÜKKO) OSMANLI DEVRĐNDE PENCERELERDE ve DUVAR SÜSLEMELERĐNDE 17. yy da FRANSA da SIVA OLARAK (PARĐS ALÇISI) 18. yy da KALSĐYUM ve KÜKÜRT SAĞLAYICI GÜBRE OLARAK DÖ EME ve DUVAR PANOSU OLARAK KULLANILMI TIR 15

16 GÜNÜMÜZDE ĐSE; (GENEL OLARAK) PREFABRĐK YAPI ELEMANLARI ÜRETĐMĐNDE ÇĐMENTO ÜRETĐMĐNDE SIVA, KABARTMA, SÜSLEME vb. YERLERDE BLOK ELEMAN ÜRETĐMĐNDE ISI ve SES YALITIMINDA SERAMĐK ÜRETĐMĐNDE KALIP OLARAK vb. BĐRÇOK AMAÇLA KULLANILMAKTADIR. 16

17 ÜLKEMĐZ DOĞAL ALÇITAŞI REZERVĐ DÜNYA REZERVĐNĐN %8 i 3 MĐLYAR TON YILLIK ALÇITAŞI TÜKETĐMĐ TÜRKĐYE DE 2.5 MĐLYON TON ( 1.5 MĐLYON TON ÇĐMENTO ÜRETĐMĐNDE 1.0 MĐLYON TON DĐĞER ALANLARDA) DÜNYADA 100 MĐLYON TON 17

18 YAPI MALZEMESĐ OLARAK ÖZELLĐKLERĐ DÜŞÜK BĐRĐM HACĐM AĞIRLIK DÜŞÜK ISI ĐLETKENLĐK KATSAYISI ORTAM NEMĐNĐ DÜZENLEYEBĐLME YANGINA DAYANIKLILIK RÖTRE (BÜZÜLME) YAPMAMASI KÜR ĐHTĐYACI OLMAMASI KISA SÜREDE DAYANIM KAZANMA ĐŞÇĐLĐK KOLAYLIĞI, DÜZGÜN YÜZEY ÜRETİMİNDE AZ ENERJİ GEREKSİNİMİ 18

19 TS 370 YAPI ALÇILARI ADĐ ALÇI 200 µm ÜZERĐ %35, PRĐZ 10 Dak. KATKILI ADĐ ALÇI SUSUZ ALÇI KATKILI SUSUZ ALÇI 1.25 mm ÜZERĐ %1, PRĐZ 20 Dak. BASINÇ DAYANIMI 7.0 MPa 70.7 mm KÜP ÖRNEK 40 C ETÜV KURUSU 19

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

21 TS 451 DOLU ALÇI BLOK Alçı Bölme Bloklarının Kuru Birim Ağırlıklarına Göre Sınıfları Blok sınıfı Hafif bloklar HB Normal bloklar NB Ağır bloklar AB Kuru birim hacim ağırlık (kg/m 3 ) En az En çok Kuru birim hacim ağırlık 40 C ± 2 C da değişmez ağırlığa kadar kurutulmuş malzemenin 1 m 3 ünün kütlesidir. BASINÇ DAYANIMI 4.0 MPa KÜP ÖRNEK EĞĐLME DAYANIMI 2.0 MPa 40 C ETÜV KURUSU SUYA DOYGUN ÖRNEK 1.4 MPa ve 1/3 KURU B.DAYANIMI 21

22 YAPAY ALÇI ÇEŞĐTLĐ ENDÜSTRĐLERĐN ATIK MADDESĐ OLAN SENTETĐK ALÇILARIN BĐLEŞĐMĐ DOĞAL ALÇITAŞI ĐLE AYNIDIR (CaSO 4.2H 2 O) Kimyasal Alçı Türü Desülfojips Fosfojips Saltjips Florojips Titanojips Borojips Sitrojips Tartorojips Üretim veya Açığa Çıkma Şekli SO 2 ve SO 3 gazlarının Desülfürizasyonu Fosforik asit üretimi NaCl üretimi Hidroflorik asit üretimi TiO 2 Üretimi Borik asit üretimi Sitrik asit üretimi Tartarik asit üretimi 22

23 KĐREÇ 23

24 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.

25 KİREÇ KALKER (KİRE REÇTA I), CaCO 3 YERYÜZÜ KARALARININ %10 U CaCO 3 + ısı KİREÇ,, CaO 850 C C içinde inde %30 a kadar MgCO gibi) bu amaçla kullanılabilir. labilir. CaO + CO 2 Suyla karış ıştırıldığında tipine göre g hava veya suda katıla laşma özelliği i gösteren g beyaz renkli inorganik esaslı bir bağlay layıcı türüdür. r. a kadar MgCO 3 içeren kireçta taşları da (dolomit

26 KİREÇ KALKER (KİRE REÇTA I), 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.

27 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY 2. MODERN YÖNTEMY

28 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY

29 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Yamaç Ocağı Kazılmas lması

30 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Çeperlerin Kille Örtülmesi

31 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ocağı ğın n Doldurulması

34 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ocağı ğın n Kapatılmas lması

35 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ocağı ğın n en kesiti

36 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Yanıcı maddelerin eklenmesi

37 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Kalsinasyon işlemi : 7 10 gün g n sürer s

38 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Ürün Sönmemiş Kireç

39 KİREÇ ÜRETİMİ 1. İLKEL (YAMAÇ) ) YÖNTEMY Kirecin SöndS ndürülmesi CaO + H 2 O MgO + H 2 O Sönmemiş kireç,, ağıa ğırlığının yarısı kadar suyun içine i ine konularak sönds ndürülür. r. Bu işlem i sırasında yüksek y miktarda ısı açığa çıkar. 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.

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

41 KİREÇ ÜRETİMİ 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.

42 KİREÇ ÜRETİMİ 2. MODERN YÖNTEMY Taş ocağı Tek bir patlama ile seçilmi ilmiş bölgeden ton taş elde edilir

43 KİREÇ ÜRETİMİ 2. MODERN YÖNTEMY Kırma ve Yıkama Y

44 KİREÇ ÜRETİMİ 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.

45 KİREÇ ÜRETİMİ 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.

46 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.

47 47

48 48

49 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. Yağlı 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 KARBONATLA MA

50 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.

51 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

52 KİREÇ KİRECİN İN AAT 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.

53 KİREÇ KİRECİN İN AAT 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.

54 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. ekil 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.

55 PUZOLANLAR 55

56 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.

57 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.

58 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.

59 PUZOLANLAR ÇĐMENTO ÜRETĐMĐNDE KULLANILABĐLDĐKLERĐ GĐBĐ, DOĞRUDAN BETON ÜRETĐMĐNDE DE KULLANILABĐLĐRLER 59

60 İN AAT 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 60

61 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) 61

62 TAZE BETONUN ĐŞLENEBĐLĐRLĐĞĐNDE ARTIŞ SU KUSMADA(TERLEME) AZALMA SEGREGASYONDA AZALMA (KOHEZYONDA ARTIŞ) ÇĐMENTO MĐKTARINDAN TASARRUF (ENERJĐ TASARRUFU, CO 2 MĐKTARININ AZALMASI ĐLE ÇEVRESEL FAYDA) ATIK MADDE KULLANIMI HALĐNDE ÇEVRESEL FAYDA HĐDRATASYON ISISINDA AZALMA BETON DAYANIMININ YAVAŞ AMA UZUN SÜRELĐ ARTMASI 62

63 SU ve KLORÜR GEÇĐRĐMLĐLĐĞĐNDE AZALMA KĐMYASAL ETKĐLERE DAYANIKLILIKTA ARTIŞ BAĞLAYICI MATRĐS-AGREGA BAĞININ KUVVETLENMESĐ KURUMA BÜZÜLMESĐNDE ve TERMĐK BÜZÜLMEDE AZALIŞ Basınç Dayanımı Katkısız Katkılı 7 gün 28 gün Zaman 63

64 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

65 DOĞAL PUZOLANLAR 65

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

67 PUZOLANLAR VOLKANİK K MALZEME REZERVLERİNİ OLU TURAN VOLKANİZMA KU AĞI

68 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

69 PUZOLANLAR VOLKANİK KÖKENLİ DOĞAL PUZOLANLAR Erimiş magmanın n püskp skürmesi ile oluşmu muşlardır. r. * 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.

70 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.

71 PUZOLANLAR ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE EYLLER KİLLER VE EYLLER * 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.

72 PUZOLANLAR ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE EYLLER KİLLER VE EYLLER * eyller,, killer ile benzer bileşenlere enlere sahiptir ancak su içerikleri killerden daha azdır.

73 PUZOLANLAR ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE EYLLER KİLLER VE EYLLER * 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.

74 PUZOLANLAR ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER KİLLER VE EYLLER KİLLER VE EYLLER * 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.

75 PUZOLANLAR ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İ LEM GÖRMÜ 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.

76 PUZOLANLAR ISIL İ LEM GÖRMÜ KİLLER VE DİATOMİTLER ISIL İ LEM GÖRMÜ 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.

77 YAPAY PUZOLANLAR 77

78 UÇUCU KÜL (UK) TERMĐK SANTRAL ATIĞI, KÖMÜR YANMA ÜRÜNLERĐNĐN EN ĐNCESĐ, ELEKTRO-FĐLTRELERDE TUTULUR PUZOLANĐK ÖZELLĐĞĐ NEDENĐYLE ÇĐMENTO ve BETONDA MĐNERAL KATKI OLARAK KULLANIMI OLDUKÇA YAYGINDIR. DÜNYADA AÇIĞA ÇIKAN UK 450 MĐLYON TON/YIL % 6 sı ÇĐMENTO ve BETON ÜRETĐMĐNDE KULLANILMAKTA ÜLKEMĐZDE AÇIĞA ÇIKAN UK 15 MĐLYON TON/YIL 78

79 UÇUCU KÜL (UK) UK TANE BOYUTU µm, KÜRESEL ŞEKĐLLĐ TAŞ KÖMÜRÜ LĐNYĐT KÖMÜRÜ S + A + F %70 S + A + F %50 F SINIFI UK, SĐLĐSSĐ UK (CaO < %10) C SINIFI UK, KALKERSĐ UK (CaO > %10) ÜLKEMĐZDE AÇIĞA ÇIKAN UÇUCU KÜLLERĐN ÇOK BÜYÜK BÖLÜMÜ C SINIFIDIR C SINIFI UÇUCU KÜLLERĐN YÜKSEK ORANDA KULLANIMI BETONUN HACĐM SABĐTLĐĞĐNĐ BOZABĐLĐR!! 79

80 UÇUCU KÜL (UK) BĐLEŞEN 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 ÜZERĐ % 34 SO PUZOLANĐK AKTĐVĐTE ĐNDEKSĐ 28 G % 75 SICAK HAVALARDA BETON DÖKÜMÜNDE BETONUN DAYANIKLILIĞINI SAĞLAMADA (SÜLFAT, DENĐZ SUYU, ASR vb.) KÜTLE BETONLARINDA (BARAJ vb.) 80

81 SĐLĐKA TOZU (SĐLĐS DUMANI) SĐLĐKONLU METAL ALAŞIMLARININ ÜRETĐM ATIĞI % ÇOK ĐNCE (0.1-0,2 µm) AMORF SiO 2 ĐÇERDĐĞĐ ĐÇĐN MÜKEMMEL PUZOLANĐK ÖZELLĐK GÖSTERĐR ÇĐMENTODAN YAKLAŞIK 100 KAT DAHA ĐNCEDĐR DĐĞER PUZOLANLARDAN FARKLI OLARAK : ERKEN DAYANIMI DA ARTTIRMAKTA ÇOK ĐNCE OLDUĞU ĐÇĐN SU ĐHTĐYACINI ARTTIRMAKTA HĐDRATASYON ISISINI ARTTIRMAKTA 45 µm ÜZERĐ % 10 PUZOLANĐK AKTĐVĐTE ĐNDEKSĐ 28 G % 110 SU ĐHTĐYACINDAKĐ ARTIŞ % 34 81

82 YÜKSEK FIRIN CURUFU (YFC) DEMĐR-ÇELĐK ÜRETĐMĐ ARTIĞIDIR. CURUF SU ĐLE HIZLI SOĞUTULURSA AMORF YAPI KAZANIR, ÖĞÜTÜLEREK KULLANILDIĞINDA PUZOLANĐK REAKSĐYON GÖSTERĐR CURUFLU ÇĐMENTO ÜRETĐMĐNDE 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 ÜZERĐ % 20 SO PUZOLANĐK AKTĐVĐTE ĐNDEKSĐ 28 G %

83 ERKEN DAYANIMLARDA DÜŞME, PRĐZ SÜRESĐNDE ARTIŞ KÜR HASSASĐYETĐNĐN ARTMASI PUZOLAN KATKILI ÇĐMENTOLAR DOĞAL PUZOLANLAR CURUF UÇUCU KÜL Vb. YAVAŞ HĐDRATASYON Islak Kür Đhtiyacı PÇ ye kıyasla daha fazla Permeabilite Kötü kür Portland Çimentosu 0 Katkılı Çimento Đyi kür Yüksek Katkı Oranı 83

84 PUZOLAN KAYNAĞI DEĞĐŞTĐKÇE veya AYNI KAYNAKTAN TEMĐN EDĐLEN MADDENĐN ÖZELLĐKLERĐNDE ZAMAN ĐÇĐNDE DEĞĐŞMELER OLABĐLĐR KULLANILACAK PUZOLANIN KALĐTE KONTROLU HER AŞAMADA YAPILMALI (KĐMYASAL ANALĐZ, PUZOLANĐK AKTĐVĐTE, DENEME KARIŞIMLARI vb.) 84

85 PUZOLANLAR KİREÇ-PUZOLAN KARI IMLARININ 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.

86 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.

87 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

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

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

90 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.

91 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE 28 gün g n sonunda 3 nokta eğilme e deneyi uygulanır

92 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE Kırılan parçalar alar üzerinde basınç deneyi yapılır

93 PUZOLANİK K AKTİVİTE TE L P M W P L 4 b h σ = = 2 6 P P σ = P A

94 YAPI MALZEMESİ II BETON TEKNOLOJĐSĐ 94