Yüksek Erken Dayanımlı Çimentolarla Oluşturulan Prefabrik Sistem Performanslarının İncelenmesi FORMÜLHANE Kasım, 2017 1
Yüksek Erken Dayanımlı Beyaz Çimento CEMI 62,5R tipi bir beyaz çimento olan İnspira Çimsa tarafından 2017 yılında üretilmeye başlamıştır ve Dünya nın ilk 62,5 dayanım sınıfındaki beyaz çimentosudur. Üretim amaçlarından biri gaz beton, bims gibi çimento içeren prekast yalıtım ürünlerinde en ağır girdi olan çimentonun performans kaybı olmadan kullanımı ile söz konusu ürünlerin yalıtım özelliklerinin arttırılmasıdır. Bir diğeri ise hızlı dayanım kazanma özelliği kullanılarak prekast elemanların üretim hızının arttırılmasıdır. 2
Temel Faydalar 3
Temel Faydalar Prekast üretiminde kullanıldığında maksimum dayanım sağlamaktadır. Bu özelliği ile katma değerli yapı elemanlarında istenen dayanımlara ulaşılmada kolaylık sağlamaktadır. Yalıtım özelliği taşıyan bims benzeri malzemelerin sevk süresinde kuruma zamanları önemlidir. Reaksiyonlar daha hızlı gerçekleştiği için kuruma diğer çimentolara göre daha hızlıdır. Ürünün aynı hedef dayanım değerlerine ulaşması için daha az çimento kullanıldığından çimento dozajında avantaj sağlamaktadır. 4
Örnek Çalışmalar CEMI 62,5 R Olarak Üretilen İnspira çimentosu aynı alanda kullanılabilecek diğer çimentolarla kıyaslanmıştır. Bu çimentolar; Referans CEMI 42,5 R gri portland çimentosu, Referans CEMI 52,5 R beyaz portland çimentosu olarak seçilmiştir. 6 farklı pilot firmada, standart reçetelerde sadece çimento dozajı değişken olacak şekilde üretimler gerçekleştirilmiştir. 5
Örnek Çalışmalar Firma A Ön Germeli Beton Gri Çimento kullanılan öngermeli beton reçetesine istinaden (425 doz) farklı dozajlarda (350-325-300 doz) yüksek erken dayanımlı beyaz çimento kullanılmıştır. Ürünlerin farklı kürleme koşullarında standart üretilen öngermeli beton ürünlere kıyasla gösterdiği performans incelenmiştir. Yapılan çalışmada, kürleme ve dozaj avantajı sağlandığı görülmüştür. Kürleme avantajı yaklaşık 8,8 tl/ton olmuştur. 6
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Ön Germeli Beton Basınç Dayanımları (MPa) 40,0 35,0 37,3 36,4 35,1 34,0 34,0 34,8 30,0 25,0 20,0 19,8 24,123,7 24,1 24,925,0 20,4 20,6 17,918,5 18,4 16,6 16,3 22,7 15,0 10,0 5,0 1,6 4,7 6,7 2,1 4,9 9,0 10,8 0,0 Kürsüz Yarım Kürlü (2 Saat) Tam Kürlü (4 Saat) Kürsüz Yarım Kürlü (2 Saat) Tam Kürlü (4 Saat) Kürsüz Yarım Kürlü (2 Saat) Tam Kürlü (4 Saat) Gri Çimento 425 Doz İnspira 300 Doz İnspira 350 Doz 6 Saat 8 Saat 10 Saat 7
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Ön Germeli Beton Basınç Dayanımları (MPa) 70,0 62,9 60,0 54,5 57,1 53,7 50,0 44,3 45,9 40,0 35,0 37,6 35,2 30,0 27,1 30,7 23,6 25,8 27,0 20,0 37,7 35,7 33,5 28,5 27,2 24,5 22,3 26,0 26,6 22,8 22,2 18,6 39,6 31,5 31,6 27,4 44,1 44,1 39,9 47,7 47,7 43,7 10,0 0,0 Kürsüz Yarım Kürlü (2 Saat) Tam Kürlü (4 Saat) Kürsüz Yarım Kürlü (2 Saat) Tam Kürlü (4 Saat) Kürsüz Yarım Kürlü (2 Saat) Tam Kürlü (4 Saat) Gri Çimento 425 Doz İnspira 300 Doz İnspira 350 Doz 24 Saat 2 Gün 7 Gün 28 Gün 8
Örnek Çalışma Firma B Kent Mobilyası Gri ve Beyaz Çimento kullanılan kent mobilyası reçetesine istinaden (500 doz) farklı dozajlarda (500-450-400-350 doz) yüksek erken dayanımlı beyaz çimento kullanılmıştır. Ürünlerin doğal kürleme koşullarında standart üretilen beton ürünlere kıyasla gösterdiği performans incelenmiştir. İlk sonuçlara göre, beyaz çimentoya oranla %10, gri çimentoya oranla %25-30 dozaj avantajı sağlanmıştır. 9
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Kent Mobilyası 45,00 24. Saat Basınç Dayanımı (MPa) 40,00 35,00 35,90 38,50 30,00 25,00 20,00 25,60 28,60 28,20 20,50 15,00 10,00 5,00 0,00 Super Beyaz Çimento 500 Doz Gri Çimento 500 Doz İnspira 500 Doz İnspira 450 Doz İnspira 400 Doz İnspira 350 Doz 10
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Kent Mobilyası 45,0 2. Gün Basınç Dayanımı (MPa) 40,0 35,0 30,0 37,6 31,4 39,8 35,8 29,9 25,0 23,6 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Super Beyaz Çimento 500 Doz Gri Çimento 500 Doz İnspira 500 Doz İnspira 450 Doz İnspira 400 Doz İnspira 350 Doz 11
Örnek Çalışma Firma C Beton Blok Beyaz Çimento kullanılan blok beton reçetesine istinaden (162 doz) farklı dozajlarda yüksek erken dayanımlı çimento (162-145-130-113 doz) kullanılarak blok üretimi gerçekleştirilmiştir. Ürünlerin doğal kürleme koşullarında standart üretilen blok betonlara kıyasla gösterdiği performans incelenmiştir. Beton blokta temel fayda erken ve yüksek mukavemet ve hafiflik olmuştur. Özellikle 130 dozda üretilen bimslerin hafifleyerek ısı yalıtımlarını arttıracağı görülmektedir. Ürün özelliği nedeniyle test sonuçlarının standart sapmaları düşüktür. 12
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Beton Blok 0,45 24. Saat Basınç Dayanımı (MPa) 0,40 0,39 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,31 Süper Beyaz Çimento 162 Doz 0,28 0,28 0,28 İnspira 162 Doz İnspira 146 Doz İnspira 130 Doz İnspira 113 Doz 13
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Beton Blok 0,45 0,42 2. Gün Basınç Dayanımı (MPa) 0,40 0,35 0,30 0,36 0,37 0,33 0,31 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Süper Beyaz Çimento 162 Doz İnspira 162 Doz İnspira 146 Doz İnspira 130 Doz İnspira 113 Doz 14
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Beton Blok 28. Gün Basınç Dayanımı (MPa) 0,50 0,47 0,47 0,45 0,40 0,35 0,41 0,42 0,36 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Süper Beyaz Çimento 162 Doz İnspira 162 Doz İnspira 146 Doz İnspira 130 Doz İnspira 113 Doz 15
Örnek Çalışma Firma D Beton Direk Gri Çimento kullanılan reçetelere istinaden (380 doz) farklı dozajlarda İnspira kullanılarak (342-304-265 doz) beton direk üretimi gerçekleştirilmiştir. Ürünlerin farklı kürleme koşullarında standart üretilen beton ürünlere kıyasla gösterdiği performans incelenmiştir. İnspira nın beton direk üretiminde, uygulama sırasında kürleme avantajı sağlandığı görülmüştür. Tüm dozajlarda kürleme süresinin yarıya indirilebileceği görülmüştür. Kürleme avantajı yaklaşık 3,3 tl/ton dur. 16
Örnek Çalışma Firma E Bims Beton Gri Çimento kullanılan bims beton reçetelerine istinaden (150 doz) farklı dozajlarda İnspira kullanılarak (150-105-90-75 doz) blok bims üretimi gerçekleştirilmiştir. Ürünlerin doğal kürleme koşullarında standart üretilen bims beton ürünlere kıyasla gösterdiği performans incelenmiştir. 17
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Bims Beton 1,6 1,4 1,34 2. Gün Basınç Dayanımı (MPa) 1,47 1,2 1,13 1 0,94 0,8 0,6 0,54 0,4 0,2 0 Gri Çimento 150 Doz Beyaz Çimento 150 Doz İnspira 105 Doz İnspira 90 Doz İnspira 75 Doz 18
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Bims Beton 7.Gün Basınç Dayanımı (MPa) 1,8 1,6 1,57 1,65 1,46 1,4 1,2 1,22 1 0,8 0,6 0,67 0,4 0,2 0 Gri Çimento 150 Doz Beyaz Çimento 150 Doz İnspira 105 Doz İnspira 90 Doz İnspira 75 Doz 19
Basınç Dayanımı Örnek Çalışmalar Bims Beton 2,5 28.Gün Basınç Dayanımı (MPa) 2,12 2 1,83 1,79 1,5 1,50 1,52 1 0,5 0 Gri Çimento 150 Doz Beyaz Çimento 150 Doz İnspira 105 Doz İnspira 90 Doz İnspira 75 Doz 20
Örnek Çalışmalar Firma F Parke Taşı Beyaz Çimento kullanılan beton reçetelerine istinaden (250 doz) farklı dozajlarda yüksek erken dayanımlı beyaz çimento kullanılarak (225-200-175 doz) parke üretimi gerçekleştirilmiştir. Ürünlerin doğal kürleme koşullarında standart üretilen bims beton ürünlere kıyasla gösterdiği yarma dayanımı performansı incelenmiştir. 21
Yarma Dayanımı Örnek Çalışmalar Parke Taşı 4,00 24. Saat Yarma Dayanımı (MPa) 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,53 1,84 1,69 1,00 0,83 0,50 0,00 Süper Beyaz Çimento 250 Doz İnspira 225 Doz İnspira 200 Doz İnspira 175 Doz 22
Yarma Dayanımı Örnek Çalışmalar Parke Taşı 4,00 2. Gün Yarma Dayanımı (MPa) 3,50 3,00 2,50 2,00 2,14 2,35 2,09 1,50 1,00 1,00 0,50 0,00 Süper Beyaz Çimento 250 Doz İnspira 225 Doz İnspira 200 Doz İnspira 175 Doz 23
Yarma Dayanımı Örnek Çalışmalar Parke Taşı 4,00 7. Gün Yarma Dayanımı (MPa) 3,50 3,00 2,50 2,57 2,79 2,49 2,00 1,50 1,00 1,13 0,50 0,00 Süper Beyaz Çimento 250 Doz İnspira 225 Doz İnspira 200 Doz İnspira 175 Doz 24
Sonuçlar Beton ürünleri üreten firmalarda, yüksek erken dayanımlı beyaz çimento kullanılarak oluşturulan ürünlerinin doğal kürleme ve ısıl kürleme koşullarında standart üretilen ürünlere kıyasla gösterdiği performans incelenmiştir. Bims ürünlerinde; Gri Çimentoya oranla yaklaşık %40, Beyaz Çimentoya oranla yaklaşık %10-20 avantaj sağlamaktadır. Prekast ürünlerinde; Isı küründen yaklaşık %50, Gri Çimentoya oranla yaklaşık %20-30, Beyaz Çimentoya oranla yaklaşık %10 avantaj sağlamaktadır. 25
1. Formülhane iletişim: T: 0(324) 454 00 60 C: +90(531) 373 9770 M: m.sucu@cimsa.com.tr 26