Kalsiyum Aluminat Çimentolu Sistemlerin Mikroyapısı

Benzer belgeler
FARKLI BAĞLAYICILARIN KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU ESASLI HARÇLAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

Çimento Fazları ve Hidratasyonu Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Portland Çimentosu ve Kalsiyum Alüminat Çimentosu Mineral Fazlarının Yapı Kimyasalı Ürünlerinin Performansına Etkileri. Eylül,2017 İstanbul

Çimento Fazları ve Etkileri

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

1-2. çimentolar hidratasyon. Paki Turgut

Çimento Klinker Fazları ve Öğütme Parametreleri Arasındaki İlişkiler

ISIDAÇ 40. refrakter. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MME 5010

FARKLI SELÜLOZ ETER TİPLERİNİN BEYAZ ÇİMENTO BAZLI SERAMİK YAPIŞTIRICILAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

ISIDAÇ 40. yapı kimyasalları. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Polikarboksilat Eter Karışımlarının Kalsiyum Alüminat Çimentolu Harçlara Etkisi Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

CACSAND. yüksek performanslı kalsiyum alüminat agregası. Yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalarınız için özel bir agrega!

Kalsiyum Alüminat Çimentosu Eklenmesi ile Portland Çimentosunun Priz Hızlanma Mekanizması

Yüksek Performanslı betonlar

ÇİMENTO ve -Çimento Türleri-

ISIDAÇ 40 Esaslı Yüksek Performanslı Beton. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi ÇİMENTO KALİTE KONTROL PARAMETRELERİ VE BETON ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

ASC VE AZS MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

EKOBEYAZ. yapı kimyasalları. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

2/21/2018. Kalsiyum silikat hidratların (C-S-H) iç yapısı: C-S-H jelinin elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MME 3009

Kalsiyum Sülfat Miktarı ve Çeşidinin Kalsiyum Alüminat Çimento Bazlı Kendiliğinden Yayılan Şaplara Etkileri

Kalsiyum Aluminat Çimentosu Esaslı Reaktif Pudra Harçlar (RPM) Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MADEN VE CEVHER HAZIRLAMA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MİNERAL KARAKTERİZASYONU LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

Yapı Malzemeleri Portland Çimentosu

Üçlü Sistemlerde Sitrik Asit ve Laktik Asit Katkılarının Basınç ve Eğilme Dayanımına Etkisi

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Çimentolu Sistemlerde Tane Boyu Dağılımının Performans Etkisi

ÇIMENTO VE AGREGALAR KULLANILARAK MATEMATİKSEL MODELLENMESİ. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

Adli Metalurji. Doç.Dr. Derya Dışpınar İstanbul Üniversitesi

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

TPAO ARAŞTIRMA MERKEZİ

YAPI MALZEMESİ ÇİMENTO

ÇİMENTO SU KATKILAR. Fatma Kantarcıoğlu Yaldız* Kimya Mühendisi Çimento Laboratuvar Sorumlusu

mineral katkılar Paki Turgut

TARAMA ELEKTRON MİKROSKOBU SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)

İÇME SUYU ARITMA TESİSİ ALÜM ÇAMURUNUN PUZOLANİK MALZEME OLARAK KULLANIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi Çimentolu Sistemlerin Mikro Yapısı ve Çimento-Agrega Arayüzü

SERAMİK HAMMADDELERİN KARAKTERİZASYONU

Etrenjit Oluşum Koşullarının Üçlü Sistem Performansına Etkisi

MMM291 MALZEME BİLİMİ

beton karışım hesabı

ATOMİK YAPI VE ATOMLAR ARASI BAĞLAR. Aytekin Hitit

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

AFYON BÖLGESI MERMER ATIKLARININ (ŞLAM) KALSIYUM ALÜMINALI REFRAKTER ÇIMENTO ÜRETIMINDE HAMMADDE OLARAK KULLANıLABILIRLIĞININ ARAŞTıRıLMASı.

AR-GE ENSTİTÜSÜ LABORATUVARLARI DENEY VE KALİBRASYON FİYATLARI LİSTESİ OCAK 2009

Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Köse ve Kızıl (eds) İzmir / Türkiye / Nisan 1995 Andezitin Traslı Çimento Üretiminde Kullanılması

ANALİZ LİSTESİ. 150*150*150 ebatlarında 7 veya 28 Günlük Kürü Tamamlanmış Küp Beton Numune

T.C. AKSARAY ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ (ASÜBTAM)

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

AR-GE ENSTİTÜSÜ FİYATLARI LİSTESİ 2011

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Elementel Analiz için X-ışını Spektrometresi

AGREGALAR Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Yüksek Performanslı Ön Karışımlı Betonlar Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

2/27/2018. Erken dayanım sınıfı N: Normal R: Hızlı gün norm basınç dayanımı (N/mm 2 )

PROJE SONUÇ RAPORU. Proje Nr TĐDEB

1-1. çimentolar üretimi ve çeşitleri. Paki Turgut

taze beton işlenebilirlik

MTA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ NE AİT İLK PATENT ÇİMENTOSUZ HAFİF YAPI MALZEMESİ ÜRETİM YÖNTEMİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Kil Nedir? Kristal yapıları birbirinden farklı birkaç mineralin oluşturduğu bir karışımın genel ismidir

Nanomalzemelerin Karakterizasyonu. Yapısal Karakterizasyon Kimyasal Karakterizasyon

ş ş ş ç İ Ü ş ş ş ş ç ç ş ş ş ç ş Ü ç ş ş şç ş ş ş ş ç ş ç ş ç ş ş ç Ş ş İ ş Ş ş İ ç ş

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

Yüksek Erken Dayanımlı Çimentolarla Oluşturulan Prefabrik Sistem Performanslarının İncelenmesi. FORMÜLHANE Kasım, 2017

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

CAC Bazlı Sıvalar İçin PCE Akışkanlaştırıcı Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Kompozit Malzemeler. Polimer kompozit malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement) bileşenlerinden oluşur.

Malzeme muayene metodları

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

ÇİMENTODA YENİ STANDARDLAR VE MİNERAL KATKILAR

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi ISIDAÇ 40 IN PREFABRİK İMALATLARDA KULLANIMI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi. Mineral Katkılar- Uçucu Kül

2/21/2018. Ham karışımı çimento klinkerine dönüştüren tipik pişirme işlemi:

Çimentolu Sistemlerde Çiçeklenme Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

2017 YILI ANALİZ FİYAT LİSTESİ

Monolitik Refrakter Malzemelerde Temel Özelliklerin Detaylandırılması

Bölüm III Beton Yapım Malzemeleri Bağlayıcı Malzemeler

A. Baykal. Use of Foça Tufs As Fill Material in the Cement Industry

Kalsiyum Alüminat Çimentosu Bazlı Tamir Betonları

Çimentolu Sistemlerde Geçirgenlik - Sebepleri ve Azaltma Yöntemleri - Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Dr. Mehmet ÜNSAL Dr. Sönmez DAĞLI, Dr. Özcan CEYLAN, Dr. Özgür AKTAŞ REW 2011 ĐSTANBUL 10/06/2011

Prefabrik Beton İmalatında Buhar Kürü. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

NEFELİNLİ SİYENİT Sodyum & Potasyum Feldspat B & S YATIRIM A.Ş. KIRŞEHİR NEFELİN İŞLETMELERİ

Üzerinde Meydana Gelecek Hasarları Kendiliğinden İyileştirme Kabiliyetine Sahip Yeni Nesil Esnek Beton

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Sol-jel Prosesleri Ders Notları

Sb 2 Te 3 ve Bi 2 Te 3 İÇERİKLİ YARI İLETKEN ALAŞIMLARIN ÜRETİMİ ve TERMOELEKTRİK, YAPISAL, MİKROYAPISAL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ ÖZET

Transkript:

2. Yapı Kimyasalları Etkinliği, İstanbul - 08.09.2016 Kalsiyum Aluminat Çimentolu Sistemlerin Mikroyapısı Doç. Dr. Oğuzhan Çopuroğlu Delft University of Technology Civil Engineering and Geosciences Materials & Environment Challenge the future 1

İçerik KAÇ klinkeri, hammadeler, kompozisyon KAÇ içeren sistemlerin mikroyapı karakterizasyonunda kullanılan yöntemler KAÇ içeren model ve ticari sistemlerin mikroyapısı Challenge the future 2

Kalsiyum Aluminat Çimentosu (KAÇ) ilk olarak 1865 de Fransa da üretildi. 23 yıl sonra İngiltere de kireçtaşı-boksit çimentosu için ilk patent alındı 20. yüzyıl başlarına kadar endüstriyel ölçekte bir üretimden söz edilemez günümüzde yüksek erken mukavemet gerektiren yapı kimyasallarında, refrakter ve prekast ürünlerde kullanılmaktadır Challenge the future 3

KAÇ hammadeleri Normal Portland çimentosu ile aynı oksit komponentlere sahiptir: CaO, SiO2, Al2O3 ve Fe2O3 Temel fark kullanılan hammadde kaynaklı oksit oranlarındaki farklılıktır Portland çimentosu üretiminde esas olarak kireçtaşı ve kil kullanılırken, KAÇ üretiminde kireçtaşı ve boksit ana hammaddelerdir foto: James St. John Challenge the future 4

Kireçtaşı Kiltaşı Boksit NPÇ 1450 CaO CaO SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 SiO 2 KAÇ 1600 KAÇ - NPÇ NPÇ ana fazlar C 3 S C 2 S erken yaş dayanımına katkı geç yaş dayanımına katkı CA C 2 AS KAÇ ana fazlar C 3 A C 12 A 7 C 4 AF C 4 AF Challenge the future 5

KAÇ lı sistemlerin karakterizasyonu laboratuvar teknikleri Optik ve elektron mikroskopi X-ray difraksiyon (XRD) X-ray (spektral) mikroanaliz (EDS) Termal analiz (TGA-DTA-DSC) İndüktif Olarak Eşleştirilmiş Plazma (ICP) ve/veya yaş analiz Civa porozimetri (MIP) Kullanılan malzeme tipinin, beton kalitesinin ve hasara yol açan ikincil proseslerin görsel olarak belirlenmesi kristal fazların analizi tüm katı fazların element kompozisyonu ve modal analizi malzemenin giderek artan sıcaklıklarda gösterdiği bozuşma üzerinden faz tayini malzemenin kimyasal kompozisyonu malzemenin kapiler ve kapiler altı boşluk dağılımı, kritik boşluk çapı belirlenmesi Challenge the future 6

Numune türleri Parlak kesit Işık ve Elektron mikroskopisi X-Işını Mikroanaliz (EDS) İnce kesit Işık mikroskopisi öğütülmüş tane preparatı XRD, XRF, TGA, mikroskopi vb. Challenge the future 7

KAÇ klinker mikroyapısı Challenge the future 9

KAÇ - NPÇ NPÇ klinker mikroyapısı C2S (belit) görüntü genişliği:1500μm C3S (alit) NPÇ klinker mikroyapısı, incekesit, tek polarizasyon görüntü genişliği:150μm Challenge the future 10

KAÇ - NPÇ KAÇ klinker mikroyapısı - genel görünüm üstten aydınlatmalı ışık mikroskopisi NPÇ klinkeri mikrografı alttan aydınlatmalı ışık mikroskopisi KAÇ klinkeri mikrografı OM, XPL, 1,5mm OM, XPL, 750μm üstten aydınlatmalı ışık mikroskopisi KAÇ klinkeri mikrografı Challenge the future 11

KAÇ - volkanik kayaç dokusu karşılaştırması KAÇ klinkeri (XPL, 750μm) andezit (XPL, 750μm) Challenge the future 12

KAÇ klinker C4AF elektron hüzmesi ikincil elektronlar (SE) geri saçılmış elektronlar (BSE) CA karakteristik X-ray C2AS ferro-ct (Fe,Ca)TiO3 klip kaynağı: ammrf.org.au SEM-BSE, 10kV Challenge the future 13

SEM-BSE, 15kV, 1mm CA C2AS C-A-F Fe-CT OM, PPL, 1mm Challenge the future 14

Nicel (kantitatif) Analiz Nicel Görüntü Analizi XRD analizi Rietveld yöntemi görüntü işleme X-ray spektral mikroanalizi yarı nicel analiz hangi fazdan, ne kadar? Challenge the future 15

Öğretilebilir WEKA faz segmentasyonu SEM-BSE, görüntü genişliği = 1mm Challenge the future 16

KAÇ klinkeri faz dağılımı - görüntü analizi hacmen CA C2AS F-CT C-A-F boşluk 51.0% 32.8% 2.1% 14.1% <1% Challenge the future 17

elektron hüzmesi ikincil elektronlar (SE) KAÇ klinkeri X-ray haritası, wt% geri saçılmış elektronlar (BSE) karakteristik X-ray Challenge the future 18

Challenge the future 19

KAÇ + NPÇ içeren model ve ticari sistemlerin mikroyapısı Challenge the future 20

KAÇ+NPÇ sistemleri KAÇ ve NPÇ nin birlikte kullanılarak elde edilen harçların yararlı teknik özelliklere (hızlı sertleşen, yüksek mukavemetli ve düşük işçilik maliyetli) sahip oldukları bilinmektedir %100 öngörülemeyen karmaşık hidratasyon ürünlerinden dolayı kullanımı fabrika üretimi dışında sınırlıdır KAÇ+NPÇ içeren ticari ürünler, geniş arge çalışmaları sonucunda formüle edilebilmektedir Challenge the future 21

KAÇ+NPÇ hidratasyon ürünleri 3 farklı model çimento hamuru KAÇ çimentosu (< 45μm), NPÇ: CEM I 42,5 N, S/Ç=0.50 72 saat (22, %45 B.N.) sonunda oluşan hidratasyon ürünlerinin mikroyapı karakterizasyonu karışımlar (ağırlıkça) 1. %100 KAÇ 2. %75 KAÇ + %25 CEM I 42,5 N 3. %50 KAÇ + %50 CEM I 42,5 N Challenge the future 22

Termogravimetrik analiz (TGA) %50KAÇ/%50NPÇ %75KAÇ/%25NPÇ %100KAÇ Challenge the future 23

Diferansiyel Termogravimetrik analiz (DTG) 50%KAÇ-%50NPÇ birincil hidratasyon dönüşüm reaksiyonları CA + 10H CAH 10 2CA + 16H C 2 AH 8 + AH 3 2CAH 10 C 2 AH 8 + AH 3 + 9H 3C 2 AH 8 2C 3 AH 6 + AH 3 + 9H Unconverted Converted Table 2.1 Density and combined water for calcium aluminate hydrates Phase Density (kg/m 3 ) Combined water (%) 75%KAÇ-%25NPÇ 100% CAC CAH 10 1720 53 gel CAH 10 C 2 AH 8 AH 3 C 3 AH C 2 AH 8 1750 40 6 C 3 AH 6 2520 28 AH 3 2400 35 100 200 300 400 Temperature ( C) Scrivener, 2003 Challenge the future 24

%100 KAÇ %75 KAÇ + %25 NPÇ %50 KAÇ + %50 NPÇ Challenge the future 25

72sa kürlenmiş KAÇ+PÇ hamurlarının EDS mikroanaliz sonuçları Si/Ca (atomik oran) 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 C-S-H C 2 SAH 8 %100KAÇ %75KAÇ+%25NPÇ %50KAÇ+%50NPÇ 0,2 0,1 CH 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 C 3 AH 6 Al/Ca (atomik oran) AH 3 C 2 AH 8 CAH 10 Challenge the future 26

KAÇ+NPÇ ticari ürünler KAÇ-baskın ve NPÇ-baskın reçeteler Model sistemlere göre daha karmaşık hidratasyon ürünleri kendinden yerleşebilen PÇ ve KAÇ baskın harç karışımları ~30/70 %12 %25 %28 %10 %22.4 %19.6 0.56 0.56 %46 %59 hidratasyon düzenleyici, akışkanlaştırı cı vb. Challenge the future 27

28günlük KAÇ-baskın ve PÇ-baskın harçların termal analizi CH? AH3 C2AH8 CAH10 CC Challenge the future 28

PÇ-baskın 28gün KAÇ-baskın PPL XPL görüntü genişliği 1500μm Challenge the future 29

PÇ-baskın 28gün KAÇ-baskın sürüklenmiş hava kapiler boşluk dağılımı floresan ışık mikroskopisi, 1500μm Challenge the future 30

Civa porozimetri analiz sonuçları 20 0.2 18 0.18 Kümülatif boşluk yüzey alanı (ml/g) 16 14 12 10 8 6 4 KAÇ-baskın NPÇ-baskın 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 KAÇ-baskın NPÇ-baskın 2 0.02 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1,000 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 boşluk çapı ( m) boşluk çapı ( m) toplam boşluk hacmi boşluk çapı dağılımı Challenge the future 31

Pleokroit - pleochroite Ca20Al32-2nMgnSinO68 XPL PPL PÇ-baskın numune, 325μm Challenge the future 32

spektral EDS analizi - KAÇ-baskın Challenge the future 33

C-A-H baskın spektral EDS analizi - PÇ-baskın C-A-H baskın Challenge the future 34

8 7 6 Si/Ca (atomik oran) 5 4 3 2 1 0 0.01 0.1 1 10 100 Al/Ca (atomik oran) Challenge the future 35

monokristalin CA - hacim artışı - stabil faz oluşumu stratlingite Fe-C2ASH8 NPÇ etkisi Challenge the future 36

Sonuçlar - 1 optik ve elektron mikroskopi, KAÇ lı sistemlerin karakterizasyon ve kalite kontrol süreçlerinde kullanılan tekniklerdir bahsi geçen teknikler CA, C 2 AS gibi temel klinker fazları ile KAÇ hidratasyon ürünlerini tespit etmek için oldukça uygundurlar Termal analiz ve X-ray mikroanaliz yöntemleri, mikroskopi ile görsel olarak tespit edilemeyecek fazların tayininde ve nicel analizinde yararlıdır Challenge the future 37

Sonuçlar - 2 %100 KAÇ çimento hamuru erken yaşlarda daha çok yarıstabil CAH10 ve C2AH8 fazlarından oluşmaktadır. KAÇ+NPÇ li sistemlerde portland çimentosu kullanımı arttıkça stabil C3AH6 fazında artış görülmektedir. kendinden yerleşen KAÇ-baskın harçlar, NPÇ-baskın harçlara kıyasla daha homojen bir kapiler boşluk dağılımına, dolayısı ile daha homojen bir S/Ç oranına sahip olduğu gözlemlenmektedir Challenge the future 38

Sonuçlar - 3 ikili sistemlerde NPÇ etkisiyle, CA hidratasyonu CxAHy degil CxSAHy (ör. C2SAH8, Startlingite) meydana getirmektedir. Diğer taraftan, KAÇ etkisiyle, erken yaşlardan itibaren ikili sistemlerde portlandit kristallerine rastlanmamaktadır Challenge the future 39

Teşekkür ederim TU Campus - Mekel Park 40