İki Farklı Kendiliğinden Yayılan Şap Kinetiği PÇ Baskın & KAÇ Baskın- Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

İki Farklı Kendiliğinden Yayılan Şap Kinetiği PÇ Baskın & KAÇ Baskın- Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Kendiliğinden yayılan şap uygulamaları; İşçilik maliyeti düşük Hızlı sertleşen Yüksek mukavemetli Genleşme & Büzülme hareketleri minimum bir yapı oluşturma amacı güder Bu yapı oluşturulurken kullanılan bağlayıcı sisteme 3 lü bağlayıcı sistem (ternary binder system) denilmektedir, söz konusu bağlayıcılar: Kalsiyum Aluminat Çimentosu (KAÇ) Portland Çimento (PÇ) Kalsiyum Sülfat (CS*) 2

Yapı kimyasalları sektöründe geliştirilen KYŞ lerde temel olarak 3 lü bağlayıcı sistemi kullanıldığı görülmektedir Kullanılan sistemde kimi zaman PC kimi zaman KAÇ baskın olabilmektedir Bu çalışmada KYŞ nin genel çalışma alanı olan mekanik ve fiziksel özellikler dışına çıkılarak; - Reaksiyon kinetiği - Mikro yapısı - Malzeme özellikleri incelenmiştir 3

Kullanılan Malzemeler* ve Karışım Oranları: PC Baskın Karışım: PC:CAC:CS* = 65:25:10 CAC Baskın Karışım: PC:CAC:CS* = 13:64:23 İncelenen Sistemler: İzotermal Kalorimetri Analizi Boyut Değişim Mekaniği(Uzama-Kısalma) Porozite Miktarı Bağlayıcı Türünün Aşınma Miktarına Etkisi * Çalışmada kullanılan reolojik ajanlar ve priz kontrol katkılar, bağlayıcı sistemine konsantre olunması sebebiyle belirtilmemiştir 4

Kalorimetri ile yapılan çalışmalarda KAÇ baskın şapların CA fazının reaksiyonu sonucu tek ve yüksek peak gösterdiği tespit edilmiştir PC baskın şaplarda ise ertelenmiş etrenjit oluşumu sebebi ile çok daha zayıf ve fazla sayıda peak gösterdiği görülmüştür 5

Diyagramda 3 lü bağlayıcı sisteminde KAÇ/CS* oranı sabit iken PÇ ye bağlı kalorifik değişim görülmektedir Kesikli çizgi ile gösterilen noktadan itibaren kalsiyum aluminat çimentosu yapısının bağlayıcı sisteminde baskın olduğu görülmüştür 6

Diagramda hidratasyon reaksiyonlarının gerçekleşmesi ve priz süreleri ile farklı KYŞ lerin serbest boyut değişimleri gözlemlenmiştir Deney sonuçları şu şekildedir; - PC baskın formülde büzülme-genleşme hareketleri daha belirgin olmakta, bu durum çatlak riskin arttırmaktadır (plastik rötre) - KAÇ baskın KYÇ nin sertleşme süresi 1.2 saat, PÇ baskın YÇ nin sertleşme süresi ise 2.6 saattir 7

KYŞ üst yüzeyi (1 mm) Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ) Yüzeyde oluşan boşluk miktarı 7 Günlük Dayanıma ulaşan PC baskın KYŞ vs. KAÇ baskın KYŞ PC Baskın KYŞ KAÇ Baskın KYŞ 8

7 Günlük Dayanıma ulaşan PC baskın KYŞ vs. KAÇ baskın KYŞ; - Siyah olarak görülen boşluk miktarının PC Baskın KYŞ de daha fazla olduğu tespit edilmiştir - PC baskın formülün yaklaşık 12 saatte hidrate olduğu, bunun yanında KAÇ baskın formülün ilk 3 saatte hidratasyonunu büyük ölçüde tamamladığı görülmektedir, yüzey kurumasının ise ortalama 2 saatte gerçekleştiği söylenebilir - Yüzey kurumasının hidratasyondan önce gerçekleşmesi; - Plastik rötre - Mukavemet Kaybı - Hidrate olmamış bağlayıcı kalmasına neden olmaktadır 9

PC baskın ve KAÇ baskın KYŞ lerin Yüzey Aşınma Profili Çalışmada Tiber Aşınma Test Cihazı kullanılmıştır Numuneler 23 ay boyunca 20 C sıcaklık %70 Nem koşullarında saklanmıştır Numuneler 10 aşınma döngüsüne maruz bırakılmış, aşınan miktar vs. yüzey derinliği grafiği aşağıda paylaşılmıştır 10

Aşınma Testi sonrasında; - En süt yüzeyde yer alan 0.2 mm lik alanın karışımlarda bulunan polimer sebebi ile yüksek aşınma dayanımına sahip olduğu görülmüştür - Polimer kaplı alanın hemen altında kuruma rötresine bağlı hidrate olamamış zayıf alan görülmektedir - Yapılan çalışmada KAÇ baskın KYŞ lerde üst kısımdaki zayıf alanın daha az aşınmakta olduğu ve daha az derin olduğu görülmektedir - KAÇ baskın KYŞ lerin PÇ baskın ürünlere göre 5 kat daha zor aşındığı tespit edilmiştir 11

Yapılan çalışmada; - PC baskın KYŞ erken yaşta daha az etrenjit oluşturmasına rağmen KAÇ baskın KYŞ ye göre 5 kat daha fazla genleşme göstermiştir, bu sonuçla genleşmenin şapın erken dayanımı ile ters orantılı olduğu çıkarımı yapılabilir - PÇ baskın formülün erken yaş mukavemetinin düşük, priz süresinin daha geç olmasının sebebi içerisinde bulunan sülfat ve aluminatların daha geç çözünmesi ve KAÇ esaslı şapa göre daha geç enretnjit oluşturmasıdır - PÇ baskın şaplarda termal reaksiyon eğrisinin çok hörgüçlü yapıda olması malzemenin stokta hidrate olmasına sebep olabilir (prehydration) 12

Yapılan çalışmada; - PÇ baskın formülde hidratasyon sürecinin daha uzun ve komplike ilerlemesi süreci dışa bağımlı kılmaktadır, hidratasyon için gerekli suyun sistemi terketmesi, hava şartlarının olumsuz seyretmesi gibi dış faktörler şapın dayanım karakteristiğini olumsuz yönde etkileyebilir - Özellikle ortamda yeterli suyun bulunmaması şapın üst yüzeyinde plastik rötreye, aşınma dayanımının düşmesine ve reaksiyona girmemiş çimento taneleri oluşmasına sebep olabilir - Aşınma ile ilgili yapılan çalışmada mikro yapının son ürünün mekanik özelliklerine etkisi net bir şekilde görülmüştür ( hidratasyon miktarı, kapiler porozite, organik malzemelerin dağılımı vb.) 13

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi TEŞEKKÜRLER Her türlü soru ve bilgi için.. Çimsa Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi Toroslar Mah. Tekke Cad. 33013 Yenitaşkent/MERSİN T: 00.90.324 241 23 37/ 241 23 44 C: 00.90.505 462 00 52 F: 00.90.324 454 00 52 14