Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011



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

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

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

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

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

YAPI MALZEMESİ PUZOLANLAR

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

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

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

YAPI MALZEMESİ. Romalılar devrinde ise su kireci bulunmuş ve su içi inşaatlarında kullanılmıştır.

Çimento Fazları ve Hidratasyonu Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ÇİMENTO ve -Çimento Türleri-

YAPI MALZEMESİ ÇİMENTO

KİREÇ. Sakarya Üniversitesi

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ

YAPI MALZEMESİ OLARAK ÇİMENTO

YAPI MALZEMESİ ÇİMENTO

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

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

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON


BETON ÜRETİMİNDE KULLANILAN İLAVE MALZEMELER

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

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin


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

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

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

YAPI MALZEMELERİ. Kaynaklar

ÇİMENTO VE BETONUN TARİH İÇİNDE GELİŞİMİ

ÇİMENTODA YENİ STANDARDLAR VE MİNERAL KATKILAR

1) Hidrolik Bağlayıcılar (Su bağlayıcıları) ; havada ve su içinde priz yapma özelliği gösteren bağlayıcılardır. Örn: çimento ve su kireci

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

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

Alçı Doğada : Alçı taşları Saf alçı taşı : CaSO.2H 4.2 2O Đçerdikleri : MgO, Al, Fe, SiO, 2O3, Fe2O3, SiO2, CaCO, MgCO... 3, MgCO3..

3/2/ ) C 3 S (%25-%60): En önemli özelliği hızlı reaksiyona girmesi, priz alması, dayanım kazandırması ve yüksek ısı açığa çıkarmasıdır.

BETON KATKI MADDELERİ. Sakarya Üniversitesi

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

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

Bu teori ile taneli bir malzeme olan çimentonun, taşıyıcı ve katı bir cisim haline gelmesi incelenecektir. Bu olay üç safhada gerçekleşir:

2/16/2018. Alçı türü Priz süresi, dk Karışım Dayanım, kgf/cm2. Kaba alçı İnce alçı

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

YAPI MALZEMESİ BAĞLAYICI MADDELER

Yapı Malzemeleri Portland Çimentosu

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Portland çimentosu, kalker ve kil karışımı. hammaddelerin pişirilmeleri ile ortaya çıkan ve klinker

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

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

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

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

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Yapı Malzemeleri Karma Suyu ve Katkılar

BÖLÜM 2 ÇİMENTOLAR. Çimento. Hidrolik Bağlayıcı. Portland Çimentosu. Çimento kelimesi, yontulmuş taş kırıntısı anlamındaki Latince

SU ve YAPI KİMYASALLARI

mineral katkılar Paki Turgut

BÖLÜM 2 PUZOLANLAR (MİNERAL KATKILAR)

Türkiye Hazır Beton Birliği İktisadi İşletmesi Deney / Kalibrasyon Laboratuvarı. Deney Listesi

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

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

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

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

YÜKSEK FIRIN CURUFU KATKISININ ÇİMENTOYA ETKİSİ

1-1. çimentolar üretimi ve çeşitleri. Paki Turgut

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

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Beton; kum, çakıl, su, çimento ve diğer kimyasal katkı maddelerinden oluşan bir bileşimdir. Bu maddeler birbirleriyle uygun oranlarda karıştırıldığı

AGREGALAR Boyut Biçim Granülometri Đçerik Nem TAZE BETONUN PERFORMANSI. Yerleştirme Sıkıştırma BETONUN PERFORMANSI

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Çimento katkı maddesi olarak pomzaların aktiviteleri

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

Yapı Yap M al M zemesi AGREGALAR

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

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

Katkılı Betonlarda Donatı Korozyonun Araştırılması

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

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

Çimentolu Sistemlerde Çatlak Oluşumları. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Sıcak Havada Beton Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

DUVARLAR. Öğr. Gör. Mehmet EMİROĞLU DUVARLAR

1-2. çimentolar hidratasyon. Paki Turgut

KALIP KUMLARI. Kalıp yapımında kullanılan malzeme kumdur. Kalıp kumu; silis + kil + rutubet oluşur.

Betonlarda rötre türleri çok çeşitlidir, farklı nedenlere dayanan rötre türleri vardır.

TUĞLA MASSESİ ÖĞÜTME DURUMUNUN ÜRÜN TEKNİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Bölüm III Beton Yapım Malzemeleri Bağlayıcı Malzemeler

Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi. Mineral Katkılar- Uçucu Kül

KAYNAK KĐTAPLARK. 3.) Yapı Malzemesi (Bekir POSTACIOĞLU) 4.) Yapı Malzemesi Problemleri (Bekir POSTACIOĞLU)

2/23/2017. Taşların yapılarda kullanımı:

Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufunun Çimento Üretiminde Katkı Olarak Kullanımı

Betonda Dayanıklılık Sorunları ve Çözümleri Alkali Silika Reaksiyonu (ASR) Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Çimentolu Sistemlerde Alkali Silika Reaksiyonu (ASR) Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

taze beton işlenebilirlik

Yapı Malzemeleri Anabilim Dalı. Mersin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Yapı Malzemeleri BÖLÜM 5. Agregalar II

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

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

Transkript:

Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011 1

Bağlayıcı maddeler agrega adını verdiğimiz mineral (organik olmayan) taneli malzemeyi birbirine bağlayarak, yapay taş oluşumunu sağlayan malzemelere denir. Bağlayıcı maddeler - toz halinde - +Su = Sıvı sonra katı ve priz Priz = dayanım kazanma Tarihsel Gelişim = alçı, kireç, su kireci, doğal çimento, yapay çimento sırası ile. 2

ALÇI ÇİMENTO KİREÇ TAŞI CURUF SİLİS DUMANI PİRİNÇ KABUĞU KÜLÜ UÇUCU KÜL Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011 3

Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011 4

YAMAÇ YÖNTEMİ Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011 5

En eski bağlayıcı Günümüzde bağlayıcı olarak kullanılmıyor Çekme dayanımı için lif kullanılır Hammade = alçı taşı/jips ile anhidrat (kalsiyum sülfat). Alçı taşı = CaSO4.2H2O, anhidrat = CaSO4 6

190 C civarında pişirilen doğadaki alçıtaşı, alçı dediğimiz toz haldeki beyaz renkli malzemeye dönüşür. Sıcaklık 200 C nin üstüne çıkarsa alçıtaşı, suyunun tümünü kaybeder, ancak elde edilen toz bağlayıcı değildir, yani priz yapmaz. Alçının katılaşması ve sertleşmesi üretim reaksiyonunun tersi reaksiyonla olur. Katılaşmanın fiziksel nedeni Kristalleşme, kimyasal nedeni hidratasyon dur. Hidratasyon, moleküller yapısına hidrat suyu almak demektir. 7

Toz alçıdan elde edilen alçıtaşı (katı), doğadaki alçıtaşından (jips den) farklı olup: saf, ince kristalli ve beyazdır. Yapay alçıtaşı çok boşlukludur, %25-60 arasında değerler alır. Alçıtaşının porozitesi ve suya dayanıklılığı iyi değildir. Alçının silise (SiO 2, kumun genellikle ana maddesi) bağlantısı da iyi değildir. Alçı harcına kum katılmaz. Alçı tavan, duvar sıvalarında onarım ve dekorasyon işlerinde kullanılır. 8

Tarihte alçıdan sonra kullanılmış ikinci bağlayıcı madde kireçtir. Çok eski bir bağlayıcıdır. Sadece havada dayanım kazanır, suya dayanıksızdır, düşük mukavemetlidir. Kireç tabiatta çıkan ve bileşimi CaCO 3 (kalsiyum karbonat = kireçtaşı) olan kalker, mermer, kalsit, tebeşir, veya CaCO 3 +MgCO 3 (kalsiyum ve magnezyum karbonat) olan dolomit taşlarını iri parçalar halinde kırıp, fırınlarda 900 o C sıcaklığında ısıtarak üretilir. 9

Isıtma sonucu bünyelerindeki karbondioksitin uçması ile (kalsinasyon) sönmemiş kireç oluşur. Beyaz veya esmerimsi beyaz renkli, gevşek bir madde olan sönmemiş kireç bir tekne içine yayılıp üzerine bol su dökülürse, fazla ısı çıkararak su ile birleşir ve sönmüş kireç haline geçer. Birinci gruptan elde edilen kireç beyaz renklidir, ikinciden elde edilen esmer, dayanımı nispeten yüksek olanlardır. 10

Isıtma sonucu bünyelerindeki karbondioksitin uçması ile (kalsinasyon) sönmemiş kireç oluşur. Beyaz veya esmerimsi beyaz renkli, gevşek bir madde olan sönmemiş kireç bir tekne içine yayılıp üzerine bol su dökülürse, fazla ısı çıkararak su ile birleşir ve sönmüş kireç haline geçer. Birinci gruptan elde edilen kireç beyaz renklidir, ikinciden elde edilen esmer, dayanımı nispeten yüksek olanlardır. 11

Kirecin üretiminde iki aşama vardır. Kireç taşının yakılması ve söndürme işlemi. Yakılma işlemi (kalsinasyon da denilir) Söndürme işlemi 12

Eriyik halindeki sönmüş kireç tekneden toprakta açılan bir çukura akıtılır. Suyun fazlası toprak tarafından emilir, geriye yumuşak kıvamda yağlı kireç kalır. Bu yağlı kireç olduğu gibi harç yapımında kullanıldığı gibi, kurutulup, öğütülüp, toz halinde torbalanarak da piyasaya sunulur. Sönmüş kireç (fabrikalarda) ince toz halindedir, çimento gibi torbalar içinde satılır. 13

Kirecin sertleşmesi üç aşamada olur. Kuruma, Ca(OH) 2 formülünde kristalleşme, havanın CO 2 i ile birleşerek karbonatlaşma. Kuruma ve kristalleşme geçicidir. Suyla karıştırılınca kireç tekrar yumuşar. Asıl sertleşme karbonatlaşma sonucudur. BureaksiyonçokyavaşolurvehavanınveözellikleCO 2 ninvarlığızorunludur. Bu nedenle kireç bir havada sertleşen bağlayıcıdır. 14

Yağlı kireç veya torba kireci şeklindeki sönmüş kireç kum ve su ile karıştırılıp harç yapımında kullanılır. Kireç harcı düşük dayanımlıdır, suya dayanmaz, çözülür. Bu yüzden kireç tek başına bağlayıcı olarak kullanılmaz, çimento ile karıştırılarak kullanılır. Sıva, duvar harcında kireç kullanılması yararlıdır. Kireç sayesinde malaya yapışmayan, duvara yapışan ve perdahlama sırasında çatlamayan bir sıva elde edilir. Kirecin diğer bir özelliği kaynatılması halinde suda eriyirliğinin azalmasıdır. Kalorifer kazanlarının, borularının tıkanmasındaki neden kirecin bu özelliğidir. 15

Tamamen söndürülmeden yapıda kullanılan kireç, söndürülmesi sırasında yapacağı reaksiyonu kullandığı yerde yaparak, hacim artmasına ve yapıda bazı hasarların oluşmasına neden olur. Bunun olmaması için, kireç taşları en az 15 gün, şantiyede açılan kireç havuzlarında, su ile temas halinde bulundurulmalıdır. 16

Volkanik Tüf 17

Alçı ve kireç havada sertleşen, suda sertleşmeyen ve suda eriyen bağlayıcı maddelerdir. Romalılar volkanik tüf veya külleri, ince öğütülmüş pişmiş toprağı (tuğla=pişmiş kil) kirece katarak hem havada, hem suda sertleşen ve suya dayanabilen bir bağlayıcı bulmuşlardır. Puzolan adı verilen bu silisli veya hem silisli hem alüminli maddelerin kireç ve su ile ortak reaksiyonları sonunda suda erimeyen ve suda sertleşebilen karışık bileşimli birtakım kireç-silikat-hidratları, veya kireç-alümino-silikathidratları oluşmaktadır. Puzolanlar kimyasal olarak silis (SiO 2 ) ve az miktarda alümin (Al 2 O 3 ) den oluşan maddelerdir. İçerisinde silis ve alümin bulunduran ve söndürülmüş kireç ve su ile birleştiğinde bağlayıcılık özelliği kazanan bütün malzemelere genel bir isim verilerek puzolan denilmektedir. 18

Puzolanik maddeler, kendi başlarına hidrolik bağlayıcı olmadıkları halde, ince olarak öğütüldüklerinde rutubetli ortamda ve normal sıcaklıkta kalsiyum hidroksit ile reaksiyona girerek bağlayıcı özellikte bileşikler oluşturan doğal ve yapay maddelerdir. Doğal puzolanlar : Volkanik küller, volkanik tüfler (traslar), diatonit,. Pomza taşları ve opalin çeşitleri; bu örneklerin dışında pişirildiği zaman puzolanik özellik kazanan killeri ve şeylleri de bu sınıf içerisinde sayabilmek mümkündür. Tras, silisli ve alüminli maddeleri içeren volkanik bir tüftür. Bir başka deyişle, tras, doğal puzolanlar sınıfına dahil bir malzemedir ve Türkiye de tras sözcüğü doğal puzolan anlamında kullanılmaktadır. 19

Yapay puzolanlar : Termik santrallerde elektrik üretimi için yakıt olarak kullanılan öğütülmüş kömürden atık malzeme olarak elde edilen ve uçucu kül denilen ince küller, silikon metali veya alaşımlarını elde ederken ortaya çıkan silis buharının yoğunlaştırılması sonucu elde edilen mikrosilis veya silis dumanı; bazı cüruflar (yüksek fırın cürufu), öğütülmüş pişmiş topraktır. Puzolanlar ve İlgili Türk Standartları Standart Numarası TS 25 TS 639 Adı Tras Uçucu Küller-Çimentoda Kullanılan En Son Yayınlandığı Yıl (Tadilat) 1975 1975 (1998) 20

1756 yılında John Smeaton en iyi harcın, puzolanın, içlerinde belirli miktarda kil bulunan kireçle karıştırılması ile elde edildiğini bulmuştur. Smeaton un araştırmaları, saf olmayan ve içlerinde belirli miktarda kil bulunan kireçlerin suda sertleştiklerini ortaya çıkarmış ve bu çeşit kireçler su-kireci adı altında üretilmeye başlanmıştır. Bir puzolan-kireç karışımı gibi olan bu maddelerde kireç oranı fazla olduğu zaman kireç gibi söndükleri görülür ve adlarına su-kireci denir. Kil oranı fazla olduğu zaman ise bunlar kireç gibi sönmez, ancak bağlayıcı özellikleri daha üstün olur ve adına doğal çimento denir. 21

Su-kirecini diğer hidrolik bağlayıcılardaki gelişme takip etmiştir, örneğin James Parker tarafından ufaltılmış killi kireçtaşının pişirilmesiyle elde edilen Roma çimentosu gibi. İngiltere nin Leeds kentinde, Joseph Aspdin isimli bir tuğla duvar ustası, taş ustası ve inşaatçı olan bir İngiliz tarafından ortaya çıkarılan Portland çimentosu nun patentini almıştır. Portlan çimentosu, ince taneli kil ve sert kalkerden oluşan bir karışım CO 2 ayrılıncaya kadar bir fırında klinker için gerekli olan sıcaklıktan çok daha düşük bir sıcaklıkta pişirilerek hazırlanmıştır. Modern çimentonun ilk örneği 1845 yılında Isaac Johnson tarafından kil ve kalker (tebeşir) karışımı klinker oluşuncaya kadar pişirilerek elde edilmiştir. 22

Çimento üretiminde taş ve kil ocaklarından çıkartılan ve kırılıp ufaltılan killi ve kalkerli hammaddeleri, uygun oranlarda karıştırılıp kiln adı verilen büyük döner fırınlarda 1350-1450 o C sıcaklığında pişirilir. Fırınlardaki pişme sırasında kalkerdeki kireç, kildeki silis, alümin, ve demir oksit ile birleşerek klinker adı verilen ara maddeyi meydana getirir. Klinker yaklaşık olarak 1-25 mm çapında pürüzlü ve gözenekli yüzeye sahip, sert ve yuvarlak şekildedir, karakteristik olarak, parlak ve yeşilimsi-koyu gri (veya gri-siyah) renktedir. Fırından çıkan klinker soğutulduktan sonra, sertleşme hızını ayarlamak için %3-%6 yi aşmayan oranda alçıtaşı (CaSO 4.2H 2 O) ilave edildikten sonra çok ince öğütülerek çimento elde edilir. Suyunu kaybetmiş alçıtaşının çimentodaki fonksiyonu çimentonun prizini geciktirmek ve ayarlamaktır 23

Kalker, kil karışımının 1350-1450 o C civarında pişirilmesi, içine ergimeyi kolaylaştırmak için demir filizi içeren toprak katılması, meydana gelen ceviz büyüklüğündeki granüle malzemeye (bunlara klinker denir) az oranda alçıtaşı ilave edildikten sonra çok ince olarak öğütülmesi çimentonun üretimi ve üretim aşamalarıdır. Kalker sıcaklık etkisiyle ayrışarak kirece (yani CaO = sönmemiş kireç = kalsiyum oksit), kil ayrışarak silis ve alümine (yani SiO 2 ve Al 2 O 3 ) dönüşür, bu arada kilde ve ilave edilen ergitici toprakta bulunan demir de demir oksit (Fe 2 O 3 ) şeklinde ortaya çıkar. 24

Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011 25

26

Asit ve bazik öğeler birbirleriyle birleşerek Portland çimentolarının 4 ana bileşenini(bunlara karma oksitler diyoruz) oluştururlar. 27

28

Çimento içindeki ana bileşenleri farklı oranlarda bulundurmak suretiyle çeşitli amaçlara yönelik farklı çimentolar elde edilebilmektedir. 29

Çimentolarda Aranılan Fiziksel ve Mekanik Özellikler TS ye göre; Dayanım : Basınç dayanımı İncelik : Özgül yüzey (Blaine aleti ile) Priz süresi : Priz başlama, priz sona erme Dayanıklılık : Le Chatelier aleti ile hacim genleşmesi araştırılması Çimentoların Mekanik Dayanımı Çimentoların mekanik dayanımları (eğilme ve basınç dayanımları) standartlara uygun olarak üretilen çimento harcından yapılan deney numuneleri üzerinde yapılır. Burada kullanılan kum standart kum denilen özel bir kumdur. Çimentoların basınç dayanımlarını bulmak için Türkiye de ve birçok Avrupa ülkesinde RILEM Cembureau metodu denilen bir yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntem TS 24-Çimentoların Fiziki ve Mekanik Deney Metotları isimli Standard da tarif edilmektedir. Buna göre, ağırlıkça 1 kısım çimento + 3 kısım standart kum + ½ kısım sudan oluşan, özel olarak hazırlanan ve karıştırılan harç, uzunluğu 16 cm, genişliği ve yüksekliği 4 er cm olan kalıplara standardın tarif ettiği tarzda yerleştirilmekte ve deney gününe kadar bekletilmektedir. 30

Numuneler üzerinde yapılan üç nokta yükleme deneyleri sonucu elde edilen kırılma yükünden eğilme gerilmesi numune şekli göz önüne alarak, eğilmede çekme gerilmesi :- σ= 1.5PL b 3 P = uygulanan kuvvet, L = mesnet silindirleri arasındaki mesafe = 10 cm, b = numune kesitinin kenar uzunluğu = 4 cm Eğilme deneylerinden sonra elde edilen parçalar üzerinde 4 x 4 x 4 cm ebatlarında basınç deneyleri yapılır. PÇ 32.5 in dayanımları Eğilme (N/mm 2 ) Dayanımı Basınç (N/mm 2 ) 7 günde 4.0 21.0 28 günde 5.5 32.5 Dayanımı 31

Çimento özellikleri ince öğütülmüş çimento yüksek mukavemetlidir. C 3 S i fazla olan çimentonun ilk yaşlardaki mukavemeti yüksektir. Son dayanımı etkileyen C 2 S miktarıdır. Ortam şartları hidratasyon sırası ve sonrasında sıcaklığın yüksek olması yararlıdır. Çok sıcak ortam zararlıdır. Bu yüksek sıcaklık 35 nin üstüdür. Soğuk hava da mukavemet için zararlıdır. +5 nin altı hidratasyon sırasında önemli sorunlar çıkarır. -10 nin altında mukavemet sıfıra iner. Rutubet gerekli suyun kaybolmaması için zorunludur. Çok kuru, rüzgarlı ortamlarda hidratasyon için gerekli su bulunmaz, çatlamalarla birlikte mukavemet de düşer. 32

Toz çimento tanelerinin çapı 1 200 mm (mikron) arasında değişiklik gösterir. Büyük çoğunluk 20-30 mikron civarındadır. Çimentonun hidratasyon sonunda daha yüksek mukavemetler verebilmeleri ince öğütülmelerine bağlıdır. Çimento inceliği başlıca iki değişik yöntemle saptanır ve ifade edilir. a) özgül yüzeyin (1 gr toz çimentonun toplam yüzey alanı, cm 2 /gr) saptanması, b) eleme yöntemiyle (kenarı 74 mikron olan elek üstünde kalan % nin bulunması) ile belirlenir. Özgül yüzey saptanmasında yararlanılan Blaine aleti, standart koşullarda sıkıştırılmış çimento tabakasından havanın geçme zamanı ölçme esasına dayanır. Blaine aleti ile özgül yüzey tayini diğer yöntemlere göre daha güvenilir sonuçlar verdiğinden incelik tayininde en çok kullanılan yöntem olmaktadır. 33

Çimento katı duruma geldikten sonra da sertleşme olayı ortam koşullarına bağlı olarak çok uzun bir süre, aylarca, devam edebilir. Priz genel olarak 1 saatten önce başlamamak, 10 saatten uzun sürmemelidir. Doğal çimento denilen ve alçıtaşı konulmadan üretilen çimentolarda priz 8 dakikada başlar 15 dakikada biter. Prize etkiyen fiziksel etkenler sıcaklık, yoğurma suyu miktarı, çimentonun nem alıp almadığı, havalandırılıp havalandırılmadığı hususlarıdır. Sıcaklık prizi hızlandırır, diğerleri negatif etkilerdir. Alçıtaşı katılmadan elde edilen çimentoda C 3 A bileşeninin çok hızlı reaksiyonu ile ani priz meydana gelir. Ani priz olayı, C 3 A bileşeni ile suyun reaksiyonundan kaynaklanmaktadır ve büyük miktarda hidratasyon ısısı açığa çıkmaktadır. 34

Çimento ve suyun birleşerek kimyasal reaksiyonların yer alması olayına çimentonun hidratasyonu denilmektedir. Çimentoyu oluşturan ana bileşenlerin su ile birleşerek başlattıkları kimyasal reaksiyonlar ekzotermik, yani dışarıya ısı çıkaran türdendir. Kimyasal reaksiyonlar devam ettiği müddetçe ısının açığa çıkması da devam eder. Ancak, bilindiği gibi, hidratasyon ilk saatlerde oldukça hızlı tempoda yer almakta ve zaman ilerledikçe hidratasyon hızı yavaşlamaktadır. Portland çimentoları ilk 1 ile 3 gün arasında toplam ısılarının yaklaşık yarısını açığa çıkarmaktadırlar. 7 gün sonra açığa çıkan hidratasyon ısısı, toplamın yaklaşık dörtte üçü kadar ve altı ay içerisinde açığa çıkan ısı ise toplamın %83-%91 i kadardır. 35

Uygun çimento seçimi (birleşim ve incelik) Yavaş beton dökümü Betondaki çimento miktarını (dozaj) azaltma Betondaki agrega ve suyu soğutma.; beton karışımına girecek malzemeleri gölgede saklamak, beton karma suyuna buz ilave etmek, günün serin saatlerinde özellikle akşamüzeri ve gece beton dökmek hidratasyon ısısının azaltılması için alınabilecek tedbirler arasında sayılabilir. Rötre Rötre anlam olarak çimento veya betonun hacmen büzülmesi demektir. 36

37

Türk Standardlarının çimentolarda aradığı ve sınır değerler olarak belirttiği önemli kimyasal özellikler aşağıdaki gibidir : SO 3 miktarı MgO miktarı Kızdırma kaybı miktarı : Isıtılma sırasında meydan gelen ağırlık kaybı Çözünmeyen kalıntı miktarı Klorür iyonundan (CL - ) arınmışlık 38

39

PÇ 32.5 (Portland Çimentosu 32.5) PÇ 42.5 (Portland Çimentosu 42.5) PÇ 52.5 (Portland Çimentosu 52.5) Türkiye de Üretilen Portland Çimentosu Dışındaki Diğer Çimento Tipleri ve İlgili Türk Standartları 40

Portland çimentosu klinkeri + alçıtaşı Portland Çimentosu Traslı çimento doğal puzolan (tras) içeren bir portland-puzolan çimentosu dur. Traslı çimento üretiminde portland çimentosu klinkerinin bir bölümü doğal puzolan (tras) ile değiştirilerek elde edilen klinker ve tras karışımı yine bir miktar alçıtaşı ile birlikte öğütülmektedir. Türk Standartlarına göre klinker ve tras karışımının ağırlıkça %20-%40 kısmı tras, karşılıklı olarak, %80-%60 kısmı klinkerden oluşmaktadır. Portland çimentosu klinkeri (%80-%60) + doğal puzolan (%20-%40) + alçıtaşı Traslı Çimento : Traslı çimento gibi %20-%40 mertebesinde puzolan içeren çimentolar, traslı çimentonun ilk günlerde dayanım kazanma hızı daha yavaştır. Bu çimento ile yapılan betonların ilk günlerdeki basınç dayanımı biraz düşüktür. Ancak, zamanla basınç dayanımında artma olur ve uzun vadede portland çimentosunun dayanımına eşit ve hatta daha yüksek dayanıma erişebilirler. 41

Uçucu küllü çimento yapay puzolan içeren bir portland-puzolan çimentosu dur. Uçucu küllü çimento üretiminde de portland çimentosu klinkerinin bir bölümü yapay puzolan (uçucu kül) ile değiştirilerek elde edilen klinker ve puzolan karışımı alçıtaşı ile birlikte öğütülür. Katkılı çimento KÇ 32.5 üretiminde portland çimentosu klinkerinin bir bölümü puzolanik madde ile değiştirilmekte ve elde edilen klinker ve puzolan karışımı, yine küçük bir miktar alçıtaşı ile birlikte öğütülmektedir. 42

Portland Çimentosu Portland çimentosu klinkeri + alçıtaşı Cüruflu Çimentolar Granüle yüksek fırın cürufu (%80-%20) + Portland çimentosu klinkeri (%20-%80) + alçıtaşı Harç Çimentosu Puzolanik madde (en çok %60) + Portland çimentosu klinkeri (en az %40) + alçıtaşı Traslı Çimento Doğal puzolan (%20-%40) + Portland çimentosu klinkeri (%80-%60) + alçıtaşı Uçucu Küllü Çimento Yapay puzolan (%10-%30) + Portland çimentosu klinkeri (%90-%70) + alçıtaşı Süper Sülfat Çimentosu Granüle yüksek fırın cürufu (en az %65) + kalsiyum sülfat, CaSO 4 + Portland çimentosu veya klinkeri (en çok %5) Katkılı Çimento Puzolanik madde (en çok %19) + Portland çimentosu klinkeri (en az %81) + alçıtaşı 43

12,000,000 BC İsrailde kendiliğinden oluşan yangın sırasında Bitümlü sist ile kireç taşı arasında oluşan reaksiyon. 3000 BC Mısırlılar bağlayıcı olarak samanlı çamur u kullanmışlardır. Ayrıca piramitleirn inşaasında jips te kullanmışlardır. Çinliler kayıkların yapımında kullanılan bambo ları birbirine bağlamak için çimentolu maddeleri kullanmışlardır. 800 BC Greeks, Crete & Cyprus Kireç harcı kullanmışlardır. 300 BC Babilliler taş ve kremitleri birbirine bağlamak için bitüm kullanmışlardır. 300 BC - 476 AD İtalyan nın Vesuvius dağına yakın puzzuoli bölgesinden Puzolan çimentosu çeşitli Roma yapıların inşasında kullanıldı (Coliseum, Pantheon). Kireç çimento gibi kullanılmıştır. 1 birim kireç 4 birim kum, 2 birim pozulan ve 1 birim kireç gibi karışım oranları kullanılmıştır. (Hayvan yağı, süt ve kan gibi maddeler katkı maddesi olarak kullanmışlardır) 1779 Higgins hidrolik çimento için patent almıştır. 1824 Joseph Aspdin portland çimentosu için patent almıştır. 1836 İlk çekme ve basınç deneyleri Almanya da yapılmaay başlandı. 1849 Pettenkofer & Fuches portland çimentosunun kimyasal analizini yapmıştır 1886 İlk döner fırın. 44

1889 İlk betonarme köprü inşaa edildi. 1891 İlk beton cadde, Amerika Ohio da George Bartholomew tarafından 1900 çimento temel testleri standart hale getirildi 1903 İlk çok katlı beton bina Cincinnati de inşaa edildi. 1908 Thomas Edison döner fırın için patent aldı. 1936 İlk beton barajlar 1970 Lifli betonlar kullanıldı 1975 Toronto da CN Tower inşaa edildi 1980 Süperakışkanlaştırıcılar katkı maddesi olarak kullanıldı 1985 Silis dumanı puzolanik katkı olarak kullanıldı Dünyada ki en uzun bina 311 cadde Wacker Sokak, Chicago da inşaa edildi 45

Prof. Dr. Süheyl AKMAN Yapı Malzemesi, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, 1987. Yrd. Doç. Dr. Halil Görgün Yapı Malzemesi Ders Notları, 2008. Yrd. Doç. Dr. Hayri Ün Yapı Malzemesi Ders Notları, 2007. Concrete, A Material for the New Stone Age Aseries of MAST modules developed and revised during the Materials Technology Workshop held at the University of Illinois at Urbana-Champaign during 1993-95. Yrd. Doç. Dr. İdris Bedirhanoğlu 04.04.2011 46