Çimento katkı maddesi olarak pomzaların aktiviteleri

Benzer belgeler
OSMANİYE DELİHALİL TRASI İLE İLGİLİ DENEYSEL ÇALIŞMA

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

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

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

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

TUĞLA UNUNUN ÇİMENTO MUKAVEMETİNE ETKİSİ EFFECTS OF BRICK DUST ON CEMENT STRENGTH

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

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

DEĞİŞİK FAKTÖRLERİN BETON MUKEVEMETİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

YAPI MALZEMESİ PUZOLANLAR

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

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

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

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

SIRLI YER VE DUVAR KAROSU ATIKLARININ ÇİMENTO SANAYİNDE KATKI MADDESİ OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ ÖZET

ÇİMENTO ve -Çimento Türleri-

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

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

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

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

YAPI MALZEMESİ ÇİMENTO

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

ZEOLIT KATKILI ÇIMENTOLARIN ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ INVESTIGATION OF ADDED ZEOLITE CEMENT PROPERTIES

TEKSTİL FABRİKASI ATIK KÜLÜ VE BAZALTİK POMZA KATKILI TUĞLALARIN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Doğal Puzolan Katkı Oranının Çimentonun Dayanım, İşlenebilirlik, Katılaşma ve Hacim Genleşmesi Özelliklerine Etkisi

ISSN : yilmazkocak@duzce.edu.tr Düzce-Turkey

BAĞLAYICILAR. Alçı harcı, Kireç harcı, Takviyeli kireç harcı, Çimento harcı, Kuru harç, Şap ve sıva harcıdır.

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

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufunun Çimento Üretiminde Katkı Olarak Kullanımı

YAPIDAKİ BETON DAYANIMININ STANDART KÜRDE SAKLANAN NUMUNELER YARDIMIYLA TAHMİNİ. Adnan ÖNER 1, Süleyman DİRER 1 adnan@kou.edu.tr, sdirer@engineer.

Uçucu Kül ve Tüf Karışımlı Katkının Harçlarda Çimento Yerine Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Beton Harcının Dayanım ve Dona Dayanıklılığının İyileştirilmesi için Farklı Tür Puzolan Kullanımı

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs 2002 DEĞİŞİK AKIŞKANLAŞTIRICILARIN BETONDAKİ PERFORMANSLARI

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 1 s Ocak 2005

Zemin Stabilizasyonunda Uçucu Kül Kullanımı

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

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

Tuğla Ununun Çimentoda Puzolanik Katkı Maddesi Olarak Kullanılabilirliği. Usability of Waste Brick Powder as Pozzolanic Additive in Cement

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

BETONDA SİLİS DUMANI KULLANIMININ EKONOMİK ANALİZİ

ÇİMENTOLARIN BASINÇ DAYANIMLARININ TAYİNİNDE PRİZMATİK NUMUNELER YERİNE KÜP NUMUNELERİN KULLANILABİLİRLİLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 1 s Ocak 2005

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

taze beton işlenebilirlik

2/28/2018. Deneyde kullanılan ekipmanlar: Su banyosu Cam pipet. Desikatör Cam huni

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

5/3/2017. Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

Doğal ve Endüstriyel Mineral Katkılar İçeren Betonların Tasarımı, Mekanik Özelikleri ve Dürabilitesi

BORAKS ÜRETİMİNDE ORTAYA ÇIKAN ATIK MALZEMENİN ÇİMENTODA DEĞERLENDİRİLMESİ

Uçucu Kül İçeriğinin Beton Basınç Dayanımı ve Geçirimliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması

Yapı Malzemeleri Portland Çimentosu

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

Yapı Malzemeleri BÖLÜM 5. Agregalar II

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi. Mineral Katkılar- Uçucu Kül

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ÇİMENTO ESASLI ULTRA YÜKSEK DAYANIMLI KOMPOZİTLERDE BİLEŞİM PARAMETRELERİNİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

YÜKSEK HACİMDE C SINIFI UÇUCU KÜL İÇEREN BETONLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE SÜLFÜRİK ASİT DAYANIKLILIĞI

beton karışım hesabı

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

SODYUM SÜLFAT İLE AKTİFLEŞTİRİLEN UÇUCU KÜL KATKILI HARÇLARIN ÖZELLİKLERİ

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Beton sınıfına göre tanımlanan hedef (amaç) basınç dayanımları (TS EN 206-1)

Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

1-2. çimentolar hidratasyon. Paki Turgut

SODA KATI ATIĞININ ÇİMENTODA KULLANILABİLİRLİĞİ

PUZOLANLAR. SiO 2. Kendi başlar. yoktur. Puzolanlar, silis veya silis-alumin. kökenlikenli malzemelerdir.

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

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

Agreganın En Büyük Tane Boyutu ve Numune Boyutunun Betonun Karot Dayanımına Etkisi

BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN İLAVE MALZEMELER

Katkılı Betonlarda Donatı Korozyonun Araştırılması

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

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI DENEY ADI: AGREGA ELEK ANALİZİ VE GRANÜLOMETRİ EĞRİSİ

"Çimento" kelimesi, yontulmuş taş kırıntısı anlamındaki Latince "caementum" kelimesinden türemiştir.

LABORATUVARDA YAPILAN ANALİZLER

Van Gölü Kuzeyindeki Asidik Pomza ve Skoryanın Betonda Katkı Olarak Kullanılabilirliği

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

Maksimum Agrega Tane Boyutu, Karot Narinliği ve Karot Çapının Beton Basınç Dayanımına Etkisi GİRİŞ

SODA SANAYİ A.Ş. NİN ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ ÇALIŞMALARI

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

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

ÇİMENTODA YENİ STANDARDLAR VE MİNERAL KATKILAR

ÇİMENTOLAR. "Çimento" kelimesi, yontulmuş taş kırıntısı anlamındaki Latince "caementum" kelimesinden türemiştir.

SİLİS DUMANININ VE KÜR ŞARTLARININ HARÇ BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

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

Transkript:

Çimento katkı maddesi olarak pomzaların aktiviteleri Puzzolanic activity of pumice as a cement admixture Hanifi BINICI a, Mehmet Nuri BODUR b a Kahramanmaraş Sütcü İmam Üniversitesi,Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Avşar Kampusü, Posta Kodu ve Şehir :46050-9, Telefon : 0344 2161278, Faks:0344 2161052, E-Posta:hbinici @ksu.edu.tr. b K. S. Ü, Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Avşar Yerleşkesi, Kahramanmaras, Türkiye ÖZET: Bu çalışmada, Nevşehir, Van, Kayseri ve Osmaniye-Tüysüz pomzalarının çimento üretiminde kullanılabilirliği deneysel olarak ele alınmıştır. Bunun için pomzalarının puzolanik aktiviteleri incelenmiştir Portland çimentosu ile üretilen örneklerle, Portland çimentosuna değişik oranlarda pomza katılarak üretilen örneklerin karşılaştırmaları yapılmıştır. Puzolanik aktivitenin belirlenmesinde standartlarda yer alan her iki yöntem de kullanılmıştır. Pomza-kireç karışımı ile elde edilen numunelerin 7-28 günlük basınç dayanımları ASTM C618 e göre belirlenmiştir. Çalışmada %10, %20, %30 ve %40 pomza kullanılarak üretilen örneklerin 28, 90 ve 180 günlük basınç dayanımları test edilmiştir. Çalışmada ele alınan bütün pomzaların çimento üretiminde kullanılmaya uygun olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Beton, Pomza, çimento, Dayanım, Tüysüz ABSTRACT: In this study, the puzzolanic activity of Nevşehir, Van, Kayseri ve Osmaniye- Tuysuz tuffs was studied. Both of the standard methods were used for puzzolanic activity. The relationship for the value of 7-28 days with compressive strength connected the lime standards and specific surface has also been developed. The compressive strength of the 7 and 28 days samples with tufa + lime blends were also determined. The compressive strength of the tufa- Portland blends were compared with pure Portland cement samples. The compressive strengths of the 28, 90 and 180 days cement pastes were tested on the specimens containing 10 %, 20 %, 30 % and 40 % Tufa. Comparative studies revealed the suitability of the all tuffs for use in cement production. Keywords: Concrete; Tufa; Cement; Strength; Tuysuz 1. GİRİŞ Puzolan-Kireç karışımının çok eski tarihlerden beri kullanıldığı bilinmektedir. Romalılar zamanında birçok su kemeri, köprü ve deniz yapıtı inşaatında puzolankireç harcı kullanılmıştır. Bu yapıların bir kısmı hala hizmet vermektedir (Massazza F, 1989). Kireç-tuğla toprakları karışımı Bizanslılar ve Romalılar zamanında da kullanılmıştır. Günümüzde hala Hindistan da yaygın olarak kullanılmaktadır (Taylor, 1964). Bileşiminde, doğal veya yapay puzolan bulunan betonlar genellikle su kemeri inşaatlarının duvarlarında, köprü kemerlerinde, set duvarlarında ve Romalılar devrinde yapılan inşaatlarda kullanılmıştır (Lea, 1963). 1

2 Tarihte Horasan harcı olarak bilinen malzeme Orta Asya da yaygın olarak kullanılmıştır (Akman, 1994). Bazı gelişmekte olan ülkelerde maliyetlerin düşük olmasından dolayı bu malzeme hala kullanılmaktadır. Örneğin, Endonezya da kireç-puzolan oranı ½ ile ¼ arasında alınarak kireç-puzolan blokları üretilmektedir. Aynı malzeme pişmiş tuğlalar ile harç yapımı, su tankları için astar üretimi gibi değişik inşaatlarda başarılı olarak kullanılmaktadır. Puzolanların tipik özelliklerinden biri kireçle reaksiyona girmeleridir. Değişik tip puzolanlarla-kireç arasındaki tepkimeler farklı reaktiviteye sahiptirler (Binici, 1999). Puzolanların aktifliğini belirlemek için iki ayrı deney yöntemi TS 689 ve ASTM C618 kullanılmaktadır. Kimyasal bileşim, termodinamik kararsızlık ve spesifik yüzeyler puzolanların aktifliklerini etkileyen faktörler arasında sayılmaktadır. Kireç çimentoya göre sabit bir karakteristiğe sahip olduğundan, puzolan-kireç harcı ile yapılan deneyler daha çabuk değerlendirilebilmektedir (Postacıoğlu, 19867). TS 689 da bağlayıcı olarak Portland çimentosu, ASTM C618 de kireç kullanılmaktadır. Çimento içerisindeki kalsiyum hidroksitin puzolan ile reaksiyonu sonunda artı mukavemetler kazandığı da bilinmektedir. Puzolanlar, hem kireçle hem de Portland çimentosu ile karıştırıldığında her iki bağlayıcıda mevcut olan serbest kireçle Ca(OH) 2 birleşerek harca bağlayıcılık özelliği kazandırmaktadır. SiO 2 2CaO ve SiO 2 3CaO, Portland çimentosunun ana bileşenleridir. Bu iki bileşen su ile birlikte olduklarında hidratasyon sonucu serbest kirecin ve Ca(OH) 2 nin oluşmasına neden olmaktadır. Portland çimentosunda Ca(OH) 2 miktarı ortalama %30 civarındadır. Kireç ve Portland çimentosunda serbest kirecin bulunması bu bağlayıcı maddelerin mekanik dayanımlarını azalttığı gibi kimyasal özelliklerini de olumsuz etkilemektedir. Silis bakımından zengin olan puzolanların serbest kireçle birleşmesi neticesinde kirecin zararlı etkileri azaltılabilmektedir. Bu sayede özellikle kimyasal etkilere karşı dayanım yükseltilebilmektedir. Yapılan araştırmalar kristal silisin kireçle birleşmediğini göstermiştir. Bu yüzden bir puzolanda koloidal silis veya aktif silis ne kadar fazla ise o puzolan o oranda yüksek bir bağlayıcılık özelliğine sahiptir. Aktif silisin belli bir değerden az olması halinde bağlayıcılık kabiliyetinin düşük olmasından dolayı, böyle bir maddenin çimento veya kireçle karıştırılarak kullanılması doğru olmaz. Bu yüzden puzolan olarak kullanılması istenilen bir maddenin aktif silis miktarının belirlenmesi gereklidir. Ancak yapılan analizlerde aktif silis miktarı değil bütün silis miktarı belirlenebilmektedir. Aslında bir puzolanda toplam silis miktarının fazla olması aktif silis miktarının da fazla olması olasılığını kuvvetlendirse bile, her zaman bu maddenin puzolanik özelliğe sahip olduğunu göstermez (Czernin,1967). Ülkemiz pomza kapasitesi açısından oldukça zengindir. Ancak, her bölgede bulunan pomza yataklarının tamamının puzolanik aktiviteleri henüz belirlenememiştir. Puzolonlarda kimyasal ve fiziksel tepkime oldukça komplekstir. Puzolan-kireç harcı karışımının, problemin çözümünde bir parametre olarak kabul edilebileceği araştırmalarda yer almaktadır. Çalışmanın amacı ülkemizde bol miktarda bulunan ve değişik illerinden alınan pomzaların çimento hammaddesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Osmaniye, Nevşehir, Van, Kayseri ve Osmaniye-Tüysüz bölgelerinde bulunan 2

3 bazalt esaslı pomza ile çeşitli pomzalar ele alınmıştır. Deneylerde kullanılan pomzaların kimyasal element içerikleri Tablo 1 de, fiziksel analizleri ise Tablo 2 de verilmiştir. Tüysüz pomzası ile ilgili resimler, Resim 1 de, çalışmada kullanılan Tüysüz bölgesinin haritası ise Şekil 1 de verilmiştir. Total element içerikleri için deneyler; Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Achan Üniversitesi ve İskenderun Çimento Fabrikasında ayrı ayrı yapılmıştır. TS 19 a uygun olarak üretilmiş olan Portland çimentosu kullanılmıştır. Portland çimentosunun kimyasal özellikleri Tablo 3 te, fiziksel özellikleri Tablo 4 te verilmektedir. Deneysel çalışmada kullanılan kireç, bölgede bulunan Kireç Fabrikasından alınmıştır. Bu fabrika kireç taşını Ceyhan Yılankale bölgesinden temin etmektedir. Kullanılan kirecin kimyasal özellikleri Tablo 5 te, fiziksel özellikleri ise Tablo 6 da verilmektedir. TS 819 da belirtilmiş olan boyutlardaki standart kum İskenderun çimento fabrikasından sağlanmıştır. Resim 1. Tüysüz Bazaltik Pomzasının Değişik Profilleri Şekil 1. Tüysüz Pomzasının Haritadaki yeri (Sakarya,1992). Tablo 1. Kullanılan Pomzaların Kimyasal İçerikleri Pomza türü SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO K 2 O Na 2 O SO 3 Yanma Kaybı Nevşehir (N) 68.55 14.01 3.05 1.50 1.41 3.49 3.29 0.002 4.698 Van (V) 69.00 14.65 2.51 1.11 0.55 3.52 3.48 0.40 4.78 Kayseri (K) 63.59 15.60 6.12 2.24 2.51 3.45 3.37 0.96 2.16 Tüysüz (T) 61.56 14.58 6.70 3.99 8.43 1.61 2.72 0.10 0.31 Pomza türü Tablo 2. Kullanılan Pomzaların Fiziksel Özellikleri İncelik Özgül yüzey Cm 2 200 Elek /gr üzerinde alan % Özgül ağırlık Kg/cm 3 90 Elek üzerinde kalan % N 2.45 5069 0.2 1.3 V 2.26 4814 0.5 2.5 K 2.79 3460 0.6 4 T 2.74 5400 0.06 0.2 Tablo 3. Portland Çimentosunun Kimyasal Özellikleri 3

4 SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO K 2 O Na 2 O SO 3 Yanma Kaybı 19.43 5.31 3.79 64.37 2.25 0.90 0.09 2.47 1.39 Özgül ağırlık (kg/cm 3 ) Tablo 4. Portland Çimentosunun Fiziksel Özellikleri Özgül yüzey (cm 2 /gr) 200 Elek üzerinde alan % 90 Elek üzerinde kalan % 3.14 3269 0.2 1.8 Tablo 5. Deneylerde Kullanılan Kirecin Kimyasal Özellikleri Özellikler MgO+CaO En az Bulunan (%) 87.00 MgO 3.62 CO 2 En çok 1.82 Asitli çözünmeyen SiO 2 0.5 Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 En çok 0.8 SO 3 En çok 0.8 Tablo 6. Deneylerde Kullanılan Kirecin Fiziksel Özellikleri Standartlarda İstenen Fiziksel Özellikler Bulunan Fiziksel Özellikler Birim ağırlık standardında kirecin birim ağırlığı 0.6 kg/dm 3, kireç hamurunun birim ağırlığı en çok 1.5 0.57 kg/dm 3 kg/dm 3 Elek açıklığı (mm ) % Kalan 0.63 En çok % 0.5 0.46 0.09 En çok %10 8.44 2.1 Pomzaların öğütülmesi Pomzalar rutubetli olduğundan 5 kg malzeme etüvde 105 C 0 24 saat bekletildikten ve kırıcıdan geçirildikten sonra bilyeli değirmende öğütülmüştür. Birkaç denemeden sonra öğütme süreleri belirlendi 2.2. Puzolanik aktivitenin belirlenmesi Çalışmada önce ASTM C. 618 şartnamesine göre ağırlıkları belirlenmiş olan kireç ve pomzalar kullanılarak 4 cm x 4 cm x 16 cm boyutlu örnek numuneler üretilmiş, 7 ve 28 günlük basınç dayanımları belirlenmiştir. Daha sonra Pomza ve çimento karışımı TS 24 te verilen 4 cm x 4 cm x 16 cm boyutlu kalıplarda hazırlanmıştır. Üretilen örnekler bir gün sonra kalıplarından alınarak deney gününe kadar 18 C 0 sıcaklıktaki bir kür havuzunda korunmaya alınmıştır. Numunelerin 28, 90 ve 180 günlük basınç dayanımlar test edilmiştir. Çalışmada karşılaştırma yapabilmek için içerisinde pomza katkısı bulunmayan, tamamen çimento ile üretilen numuneler referans( R) olarak isimlendirilmiştir. Pomzaların kimyasal özellikleri TS 687 ye fiziksel özellikleri TS 24 ye göre belirlenmiştir. Normal kıvam ve priz süresi vicat aleti ile, hacim genleşmesi, Le Chatelier aleti ile, özgül ağırlık tayini Le Chatelier balonu ile yapılmıştır. 4

5 a. Birinci Grup Örnekler: Standart kum karışımına Portland çimentosu yerine %10, %20, %30 ve %40 puzolan katılarak örnekler üretilmiştir. Ancak tanık numune için su / çimento oranı 0.5 olması sağlanırken, yeni karışımlarda su ihtiyacı daha çok olduğundan bu oran artırılmıştır (Tablo 7). b. İkinci Grup Örnekler:Deneylerde ağırlık olarak; 1/12 kısım kireç, 2/12 kısım puzolan, 9/12 oranlarda standart kum kullanılmıştır(tablo 8). Tablo 7. Birinci Grup Deney Bileşenleri (gr) Numune türü Pomza Çimento Su Kum Referans - 450 225 1350 %10 Pomzalı harç 45 405 250 1350 %20 Pomzalı harç 90 360 275 1350 %30 Pomzalı harç 135 315 300 1350 %40 Pomzalı harç 150 270 325 1350 Tablo 8. İkinci Grup Deney Bileşenleri (gr) Kireç Pomza Standart kum Su 150 300 1350 200 3. ARAŞTIRMA SONUÇLARI 3.1 Pomzaların öğütülme süreleri Çimento taneleri 5 mikron ile 90 mikron arasında değişen çaplara sahiptir. Çoğunluk 30 mikron civarındadır. Çimento tanesinin hidratasyonu dıştan merkeze doğru gelişir ve 90 günde %95 oranında tamamlanır. Bu süre zarfında ancak 5,2 mikronluk bir kısmın hidrate olduğu gözlenmiştir. Yani çapı 10 mikron olan tane tümü ile hidrate olur, çap daha büyükse orta kısım hidratlanmadan kalır, yani sertleşmez ve istenilen mukavemet sağlanmaz. Yüksek mukavemetli bir çimentoda taneler çok ince öğütülmelidir. İnceliğin mukavemet dışında, çimentoyu ıslatmak için gereken su miktarını artırması, çimentonun beton içindeki dağılımının kolaylaşması, fiziko-kimyasal bir olay olan ilk ıslanmanın gerçekleşmesi ve taneler inceldikçe daha büyük bir ısı çıkarması gibi etkileri vardır (Akman,1990). Bu çalışmada, Pomzalar öğütülmüş haldeki çimentoya katılarak deneylerde kullanılmıştır. Öğütme süreleri Şekil 2 de verilmiştir. Şekilden T pozasının en kısa zamanda V pomzasının ise en uzun sürede öğütülebildiğini göstermektedir. Ancak klinkere göre bir değerlendirme yapılırsa olduk kısa zamanda öğünebilmişlerdir.. Bu ise enerji tüketimini artırdığından çimento maliyetlerini artırmaktadır. Bu yüzden çimento üretiminde pomza kullanımı yaygınlaşacaktır. Ayrıca Pomzalar genellikle pişmiş olduklarından çimentoya öğütme aşamasında katılmaktadır. Bu da yine çimento maliyetlerini azaltacaktır. 3.2 İncelik (Özgül yüzey) Portland çimentosunun inceliği 3200 cm² / gr, pomzaların incelikleri ise 4000 50 cm² / gr alınmıştır. Aslında pomzaların kolaylıkla öğütülebilen malzemeler olduğunu göstermektedir. 5

6 400 350 330 Öğütme süresi (dakika) 300 250 200 150 160 175 182 185 100 50 0 R T K N V Numuneler Şekil 2. Numunelerin Öğütme Süreleri 3.3 Priz süreleri Numunelerin priz süreleri Tablo 10 da verilmiştir.deney sonuçları TS10156 da verilen sınır değerler arasında kalmıştır. Priz süreleri Pomza katkı oranları arttıkça azalmaktadır. Tablo 10. Priz süreleri Numune no İncelik Priz süresi (saat) Toplam Başlangıç Bitiş süre R % 100 PÇ 42.5 3269 1.30 3.40 2.10 %90 PÇ 42.5 +%10 T 3893 1.25 3.55 2.30 %80 PÇ 42.5+%20 T 4517 1.20 3.55 2.35 %70 PÇ 42.5+%30 T 5141 1.25 3.65 2.40 %60 PÇ 42.5+%40 T 6234 1.25 3.75 2.50 % 90 PÇ 42.5+%10 N 3549 1.25 3.45 2.20 %80 PÇ 42.5+%20 N 3829 1.20 3.45 2.25 %70 PÇ 42.5+%30 N 4109 1.10 3.45 2.35 %60 PÇ 42.5+%40N 5007 1.30 3.75 2.45 %90 PÇ 42.5+%10V 3524 1.30 3.55 2.25 %80 PÇ 42.5+%20 V 3778 1.25 3.55 2.30 %70 PÇ 42.5+%30 V 4023 1.15 3.55 2.40 %60 PÇ 42.5+%40 V 4642 1.30 3.85 2.55 6

7 3.4 Basınç Dayanımları Kireç kullanılarak ASTM C618 e göre yapılan deneylerde örneklerin 7 günlük basınç dayanımları Tablo 11 de, 28 günlük basınç dayanımları Tablo 12 de verilmektedir. Portland çimentosuna değişik oranlarda Pomza katılarak elde Tablo 11. Kireçli Numunelerin 7 Günlük Basınç Dayanımları Pomza türü Basınç dayanımı (MPa) T 4.85 N 5.30 V 4.47 K 4.70 Tablo 12. Kireçli Numunelerin 28 Günlük Basınç Dayanımları Pomza türü Basınç dayanımı (MPa) T 6.85 N 6.63 V 6.47 K 6.34 Tablo 13. %10 Pomzalı örneklerin basınç dayanımları (MPa) Pomza Türü Numune yaşı(gün) ve Referans 28 90 180 T 30.45 45.60 51.75 N 26.58 38.58 42.65 V 25.57 36.45 40.74 K 25.15 33.00 38.59 R 33.30 42.57 48.37 Tablo 14. %20 Pomzalı örneklerin basınç dayanımları (MPa) Pomza Numune yaşı(gün) Türü ve 28 90 180 Referans T 35.60 48.20 54.35 N 28.54 38.65 46.84 V 27.63 41.37 42.33 K 26.15 36. 83 45.07 R 33.30 42.57 48.37 edilen örneklerin 28, 90 ve 180 günlük basınç dayanımları bulunmuştur. %10, %20, % 30 ve % 40 oranlarında Pomza katılarak elde edilen örneklerin basınç dayanımları Tablo 13-16 da verilmektedir. Tablo 15. %30 Pomzalı örneklerin basınç dayanımları (Mpa) Pomza Numune yaşı(gün) Türü ve 28 90 180 Referans T 41.25 48.60 55.74 N 32.40 42.45 48.71 V 30.18 43.72 45.20 K 28.45 39.63 48.26 R 33.30 42.57 48.37 Tablo 16. %40 Pomzalı örneklerin basınç dayanımları (Mpa) Pomza Türü ve Referans Numune yaşı(gün) 28 90 180 T 35.40 40.8 42.55 N 32.40 39.3 45.92 V 30.18 36.75 40.75 K 28.45 32.45 44.50 R 33.30 42.57 48.37 5.SONUÇLAR Pomzaların serbest kireçle birleşimi ve mekanik dayanımlara etkisi olumlu olmuştur. Bağlayıcı maddeye puzolan karıştırıldığı zaman mekanik dayanımda bir artış olmaktadır. Buna göre puzolanların mekanik dayanım üzerine etkisi açık bir şekilde görülmüştür. Doğal puzolan olan pomzaların serbest kireçle birleşimi ve mekanik dayanımları benzerlik göstermiştir. Dört farklı kaynaktan sağlanarak deneylerde kullanılan pomzaların, harçların basınç dayanımlarını artırdığı gözlenmiştir. Bu 7

8 durum puzolanların esas olarak mekanik dayanımları artıran bir etkiye sahip olduğunu açıklamaktadır. Bunlarla birlikte aşağıda verilen sonuçlar sıralanabilir. 1-)Puzolanların karıştırılması ile bağlayıcıların mekanik dayanımında önemli bir artış olmaktadır. 2-) Harçlar üzerinde yapılan deneylerde yağlı kirecin basınç dayanımı 1-2 MPa olmaktadır (28 günde). Halbuki aynı şartlar altında yapılan deneylerde bağlayıcı maddenin kireç-puzolan karışımı olması halinde, 28 günlük basınç dayanımı 6 MPa dolayında olmaktadır. 3-)İnceliğin priz sürelerini artırdığı görülmüştür. 4-)Pomzaların %10-%30 arasında kullanılması durumunda basınç dayanımını önemli ölçüde artırdığı ve %30 dan çok kullanılması halinde ise basınç dayanımını azalttığı gözlenmiştir. 5-)Bütün pomzalarda puzolanik aktivite standart değerlerin üstünde çıkmasına karşılık Tüysüz Pomzanın puzolanik aktivitesi diğer pomzalardan daha yüksek olmuştur. 6-) K pomzasının; priz süresi daha uzun bulunmuştur. Ayrıca 28, 90 ve 180 günlük basınç dayanımları diğerlerine göre düşüktür. 7-)Bütün pomzaların kimyasal kompozisyonları, incelik değerleri ve priz süreleri ilgili standartlara uygundur. 8-)Pomzalarda aktif silis miktarının fazla olmasının basınç dayanımını artırdığı bilinmektedir. Ancak aktif silis pomzası mevcut silis miktarı olmasa gerek. Çünkü T pomzasındaki silis miktarı diğer bazı pomzalardan az olmasına karşılık basınç dayanımları daha yüksek olmuştur. 9-)Çok ince öğütüldüğü ve % 40 dan az oranında kullanılmak koşulu Osmaniye, Nevşehir, Van, Kayseri ve Osmaniye- Tüysüz pomzaları çimento üretiminde kullanılabilir. 10)Pomzalar hem kolay öğütülebildiğinden hem de çimentoya öğütme aşamasında katıldığından son derece ekonomik malzemelerdir. 6.KAYNAKLAR ASTM C618; Amerikan Standardı. Akman M.S, 1994; TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası Yayını, Panel, Aralık, Ankara. Binici, H., Kaplan, H., Kapur, S., Osmaniye Delihalil Trası ile İlgili Deneysel Çalışma, Mühendislik Bilimler Dergisi (Journal of Engineering Science), 843 851, 1998, Denizli 1999). Czernin W.,1967; Cement chemistry and phyisic.139s. Publishing, C. Inc, New York. Caijun. S., Day, R., 1996; Acceleration of Strength Gain of Lime-Puzzolan Cements by Thermal Activation, Cement and Concrete Research, Vol:23, p:824-832. Erdoğan T., 2002; Betonu Oluşturan Malzemeler (Çimentolar) 121s. Türkiye Hazır Beton Birliği-Ortadoğu Teknik Üniversitesi Basımevi Ankara. Erdoğan, T., 1995; Çimento sempozyumu, 39s, TMMOB 16-17 kasım, Ankara. Lea F.M, C.B.E, D Sc, F.R.I.C., 1956; The Chemistry Of Cement And Concrete 3 rd Etition, 636s Edward Arnold Ltd. London. Massazza F., 1989; Puzolanlı Çimentolar Ve Kullanım Alanları, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, 11-12 Mayıs, Ankara. Postacıoğlu B.,1986;Beton Cilt1, Bağlayıcı Maddeler, 175s. Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul. Sakarya, N.,Kapur, S., 1992; Bazaltik Pomza Üzerine İnceleme (Tez) Adana, 93s. Taylor H.F.W., 1964; The Cemistry of Cement,Volum 2, 442s, Academic Pres Inc, Ltd, London. TS24,1997;Çimentoların Fiziki ve Mekanik Deneyleri, 1997. TS25,1975; Pomza, Ankara. TS26,1983; Traslı Çimento, Ankara. TS689,1975; Uçucu Küller, Ankara. TS19, 1992; Portland Çimentoları, Ankara. TS819,1976;Rilem Cembureau Standart Kumu, Ankara. 8

9 9