Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması *



Benzer belgeler
YAPILARIN ZATİ YÜKÜNÜN AZALTILMASI İÇİN DİYATOMİTLE ÜRETİLEN HAFİF BLOK ELEMANLARIN ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Tayfun UYGUNOĞLU 1, Osman ÜNAL 1

Diyatomitin Hafif Blok Üretiminde Kullanılması

YAPILARDA DİYATOMİTLE ÜRETİLEN HAFİF BLOK ELEMANLARIN KULLANILMASI

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

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

AZOT FABRİKASI CÜRUFU VE TERMİK SANTRAL KÜLLERİNDEN HAFİF DUVAR BLOĞU ÜRETİLMESİ

GENLEŞTİRİLMİŞ KİL AGREGASI İLE TAŞIYICI HAFİF BETON ÜRETİMİ

INVESTIGATION OF THE THERMAL AND ACOUSTIC PERFORMANCE OF PERLITE- BASED BUILDING MATERIALS

Pomza Ve Diyatomitin Hafif Blok Eleman Üretiminde Kullanılmasının Araştırılması

Eda Serin Accepted: October 2011

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Doğal Zeolitten Üretilecek Hafif Betonun Tarımsal Yapılarda Kullanılabilirliği Üzerine Bir Araştırma

HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Kuruca Dağından Elde Edilen Agregaların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

Volkanik Cüruf Agregaların Yapı Sektöründe Kullanımı. S. Demirdağ, L. Gündüz & S. Saraç

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

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

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

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

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

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

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


Some Properties of Concrete Produced with Pumice Powder

beton karışım hesabı

Hafif Agregalı Betonun Mühendislik Özelliklerinin Araştırılması

EFFECT OF DIFFERENT CURING CONDITIONS ON ULTRASONIC PULSE VELOCITY AND COMPRESSIVE STRENGTH OF LIGHTWEIGHT CONCRETE. Ahmet COŞKUN* & Harun TANYILDIZI

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

POMZA İLE ÜRETİLEN HAFİF BETON BLOKLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

AKÜ FEMÜBİD 15 (2015) (1-7) AKU J. Sci. Eng. 15 (2015) (1-7) DOI: /fmbd.9520 Araştırma Makalesi / Research Article

Ham Perlit Agregalı Hafif Beton Özelliklerine Alternatif Genleştirilmiş Perlit Kullanımının Etkisi

FARKLI TİPTE AGREGA KULANIMININ BETONUN MEKANİK ÖZELİKLERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Pomza ve Normal Agregalı Betonların Kılcal Geçirimliği ve Basınç Dayanımları Üzerine Kürün Etkileri

BETONDA SİLİS DUMANI KULLANIMININ EKONOMİK ANALİZİ

POMZA AGREGALI HAFİF BETON ISIL ÖZELLİKLERİNE POLİSTİREN KÖPÜK VE UÇUCU KÜL KATKISININ ETKİLERİ

SİLİS DUMANI KATKILI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

STİROPOR HAFİF AGREGALI BETON

POMZA AGREGALI HAFİF BETONLARIN PANEL DUVAR ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

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

AGREGA POROZİTESİNİN HAFİF BETONLARIN FİZİKO-MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

Ağır Betonların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Filler Malzemenin Etkisi. Filler Effects on Physical and Mechanical Properties of Heavy Concrete

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

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

Thermo-Mechanical Properties of Concrete Containing Zeolite

Mustafa Kara, Yasemin K

Hafif betonun basitçe tanımlaması ;içinde %75 e varan oranda hava kabarcıkları olan harçtan yapılmış beton olarak tanımlayabiliriz.

A Şentürk, L. Gündüz ve A. Sanışık

DÜŞÜK MUKAVEMETLĐ ATIK BETONLARIN BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABĐLĐRLĐĞĐ

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

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

Yüksek Dayanımlı Betonlarda Pomza ve Zeolitin Kullanılabilirliği *

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

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

Köpük Beton - I. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

Farklı Pomza Agrega Türlerinden Elde Edilen Hafif Betonun Sıcaklık Etkisindeki Bazı Özellikleri Üzerine Bir Araştırma

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

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

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN NORMAL DAYANIMLI HAFİF BETON ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

BETON YOL KAPLAMALARINDA VAKUM UYGULAMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

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

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

KATI YALITIM MALZEMELERİ KALSİYUM SİLİKAT

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Bolomey formülünün gelişmiş şekli; hava boşluğunun dayanıma etkisini vurgulamak

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

ATIK BETONLARIN GERİ DÖNÜŞÜMÜNDE SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI KATKI KULLANIMI

Yüksek Performanslı betonlar

Atık PVC Katkılı Hafif Betonların Özellikleri ve Tarımsal Yapılarda Kullanım Olanakları

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

Uçucu Kül İçeriğinin Beton Basınç Dayanımı ve Geçirimliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması

BİMS AGREGASI İLE ÜRETİLEN SİLİS DUMANI KATKILI TAŞIYICI HAFİF BETONLARIN KONUT ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

HAFİF BETONLARIN ISI YALITIM VE TAŞIYICILIK ÖZELİKLERİ

Faz Malzeme Oranının Polimer Beton Özellikleri Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

GAZBETON KIRIKLARININ BETONDA AGREGA OLARAK KULLANILMASI

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

FARKLI ORTAMLARDA KÜR EDİLMİŞ LİF KATKILI BETONLARIN DEPREM YÜKÜ ETKİSİ ALTINDAKİ DAVRANIŞININ ARAŞTIRILMASI

METİLEN MAVİSİ DEĞERİ YÜKSEK AGREGALAR VE FARKLI ÖZELLİKTEKİ KİMYASAL KATKILARLA YAPILAN BETON ÇALIŞMALARI

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

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

Mermer Parça Atıklarının Beton Agregası Olarak Değerlendirilmesi. Evaluation of Concrete Aggregate Marble Pieces

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

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

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ DÖNER SERMAYE GELİR GETİRİCİ FAALİYET CETVELİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

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

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

ALKALİ AKTİVE EDİLMİŞ YÜKSEK FIRIN CÜRUFLU HARÇLARDA ASİT ETKİSİ. İlker Bekir TOPÇU & Mehmet CANBAZ *

Styropor Kullanılarak Elde Edilen Hafif Betonların Fiziksel Özelliklerinin Deneysel Olarak Araştırılması

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

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

Yakup BölükbaĢ Accepted: October ISSN : turan.yildiz@mynet.com Elazig-Turkey

Transkript:

İMO Teknik Dergi, 2007 4025-4034, Yazı 266 Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması * Osman ÜNAL* Tayfun UYGUNOĞLU** ÖZET Afyonkarahisar ve çevresinde bulunan diyatomit şimdiye kadar agrega olarak hafif beton üretiminde değerlendirilmemiştir. Çalışmada, diyatomit agregalarıyla üretilen hafif betonun mekanik ve fiziksel özelikleri araştırılmıştır. Betonların çimento miktarı 250 ve 400 kg/m 3 arasında değiştirilerek su/çimento oranı 0.15 olarak sabit tutulmuştur. Üretilen numuneler üzerinde, basınç dayanımı, ısı iletkenlik, su emme, birim hacim ağırlık, ultrases hızı ve görünen porozite deneyleri yapılmıştır. Ayrıca bazı numunelerin mikro yapısı SEM yoluyla incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda sahip olduğu bazı özellikler açısından diyatomitin agrega olarak hafif beton üretiminde değerlendirilebileceği söylenebilir. Anahtar Kelimeler: Diyatomit, hafif beton,agrega ABSTRACT Use of Diatomite in the Production of Lightweight Concrete The use of diatomite found in Turkey and in Afyonkarahisar Region has not been evaluated in the production of lightweight concrete as aggregate up to now. In the study, physical and mechanical properties of lightweight concrete manufactured with diatomite aggregates have been investigated. Cement Content of the concretes have been changed between 250 and 400 kg/m 3 ; but the water/cement ratios were kept constant as 0,15. Compressive strength, thermal conductivity, water absorption, bulk density, ultrasonic pulse velocity and apparent porosity of the concrete have been determined. Microstructures of the specimens were also studied by SEM. According to the experimental test results obtained, diatomite aggregates in the production of lightweight concretes can be satisfactorily used. Keywords: Diatomite, lightweight concrete, aggregate Not: Bu yazı - Yayın Kurulu na 03.01.2005 günü ulaşmıştır. - 31 Mart 2007 gününe kadar tartışmaya açıktır. * Afyon Kocatepe Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Yapı Eğitimi Bölümü, Afyonkarahisar unal@aku.edu.tr ** Afyon Kocatepe Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Yapı Eğitimi Bölümü, Afyonkarahisar uygunoglu@aku.edu.tr

Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması 1. GİRİŞ Ülkemiz hammadde kaynakları açısından büyük bir potansiyele sahiptir. Kaynakların ne şekilde ve hangi alanlarda değerlendirilebileceği konusunda önemli çalışmalar devam etmektedir. Ancak bazı hammadde kaynaklarına yeterince önem verilememiştir. Bu hammadde kaynaklarından birisi de dünya rezervinin %2 sini oluşturan diyatomittir. Diyatomit, su yosunları sınıfından tek hücreli, mikroskopla görülebilecek kadar küçük, silisli kavkıların birikerek fosilleşmesinden meydana gelen organik tortul bir kayaçtır (Şekil 1). Diyatomalı toprak, Diyatomalı silis, Fosil unu, Silis unu, Dağ unu, Beyaz turba gibi isimlerle anılmaktadır [1]. Şekil 1. Diyatomit genel görünümü Diyatomitin yüksek gözenekliliği, ısı, ses ve elektriği az geçirmesi, erime noktasının 1400-1600 o C olması, kimyasal maddelere karşı dayanıklılığı ve yoğunluğunun az olması gibi fiziksel özellikleri nedeni ile filtre yardımcı malzemesi, dolgu maddesi, izolasyon maddesi, absorbent, cila maddesi, katalizör ve katalizör taşıyıcısı, hafif yapı malzemesi, refrakterler ve sentetik silikat imali gibi birçok sanayi dalında kullanılmaktadır. Dünya çapında çok geniş kullanım alanına ve eşsiz özelliklere sahip olmasına rağmen diyatomit henüz ülkemizde ana hammadde olarak yerli endüstriye girmemiştir [2-4]. Ülkemizdeki diyatomit yataklarının bulunduğu iller; Afyon, Ankara, Aydın, Balıkesir, Bingöl, Çanakkale, Çankırı, Denizli, Eskişehir, Kayseri, Konya, Kütahya, Niğde, Sivas ve Van'dır [5]. Rilem [6] hafif betonları ağırlıkları ve dayanımlarına göre yapısal, yapısal-yalıtım ve yalıtım betonu olmak üzere üç grupta sınıflandırmıştır. Bir başka çalışmada ise hafif betonlar Çizelge 1 de verilen beton tiplerine göre sınıflandırması yapılmıştır[7]. Hafif beton üretiminin bir çok yöntemi vardır. Bu yöntemler içerisinde birim ağırlıkları ve ısı iletkenlikleri düşük olan yapı malzemelerinden çoğunlukla pomza, diyatomit ve volkanik kökenli tüf gibi doğal hafif agregalar veya yüksek fırın cürufu, genleştirilmiş perlit vb., gibi suni hafif agregalar kullanılarak üretilen yalıtım amaçlı hafif betonlar olup, yük taşıma kapasiteleri yoktur [8-9]. 4026

Hafif Beton Tipi Çok hafif yalıtım betonu Çizelge 1. Hafif betonların sınıflandırılması Kuru Birim Hacim Ağırlık (kg / m 3 ) Osman ÜNAL, Tayfun UYGUNOĞLU Basınç Dayanımı (MPa) Isı İletkenlik (W / m o C) <800 <2 <0.16 Çok hafif beton <800 >2 <0.16 Hafif taşıyıcı yalıtım betonu 800 1400 >10 <0.80 Hafif taşıyıcı beton >1200 >20 - Yüksek dayanımlı hafif beton >1200 >30 - Özellikle pomza gibi doğal hafif agregalarla hafif beton veya blok üretimi üzerine bir çok çalışma yapılmıştır. Bunlardan bazıları; Sari ve Paşamehmetoğlu [10], agrega granülometrisi ve katkı kullanımının pomzalı hafif betona etkisi üzerine yapmış oldukları çalışmada, 28-56 gün havada kür edilen hafif beton numunelere ait basınç dayanımı değerlerinin 3.5-6.8 MPa arasında değiştiğini belirtmişlerdir. Al-Jabri v.d. [11], sıcak bölgelerde ısı yalıtımı için beton blok üretimi üzerine yapmış oldukları çalışmada, sıradan beton bloklar ve vermikülit hafif agregası kullanarak blok elemanlar üretmişlerdir. Sıradan beton blokların basınç dayanımlarının 5-15 MPa, Birim hacim ağırlık değerinin 1193 kg/m 3 ve ısı iletkenlik katsayılarının 1,60 W/m o C olduğunu, vermikülit agregasıyla üretilen blokların da, basınç dayanımlarının 2,2 MPa, Birim hacim ağırlık değerinin 1168 kg/m 3 ve ısı iletkenlik katsayılarının da 0,76 W/m o C olduğunu göstermişlerdir. Genel olarak hafif agregalı betonlar, yapılarda blok olarak kullanılmakta ve bu blokların kullanımı ile yapıların zati yüklerinin azaltılmasının yanında ısı yalıtımı, deprem sorunu, yangına karşı dayanım ve estetik gibi özelliklere de sahip olması amaçlanmaktadır [12]. Bu çalışmada yüksek gözenekliliğe sahip olan diyatomitin agrega olarak hafif beton üretiminde kullanılması ile hem ısı yalıtımı yüksek blokların üretilmesi hem de hammadde kaynaklarımızın değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMA 2.1. Kullanılan Malzemeler Çalışmada, Afyonkarahisar-Ankara karayolunun 24. km. sinde bulunan Afyonkarahisar- Seydiler yöresinden temin edilen ve çeşitli boyutlarda kırıcılarda kırılan diyatomit hafif agregası kullanılmıştır (Şekil 2). Diyatomitin kimyasal analizi, Kanada da bulunan Acme Analytical Laboratories Ltd. Şirketine yaptırılmıştır. 4027

Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması Şekil 2. Afyonkarahisar-Seydiler yöresi diyatomit yatağı Hafif blok elemanların üretiminde bağlayıcı olarak Afyon Set Çimento fabrikası ürünü olan PKÇ/B 42.5R tipi Portland Kompoze Çimentosu kullanılmıştır. Çimentonun ve diyatomitin kimyasal özelliklerine ait sonuçlar Çizelge 2 de çimentonun mekanik ve fiziksel özelikleri Çizelge 3 de verilmiştir. Çizelge 2. Seydiler ditayomiti ve PKÇ/B 42.5R çimentosunun kimyasal özellikleri Bileşen (%) SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO CaO Na 2 O SO 3 K 2 O Ateşte Kayıp Diyatomit 67,20 10,09 2,74 0,63 1,36 0,36-0,67 8 Çimento 19,3 5,57 3,46 0,86 63,56 0,13 2,91 0,80 2,78 Dayanım Sınıfı Çizelge 3. PKÇ/B 42.5R çimentosunun mekanik ve fiziksel özelikleri Basınç Dayanımı Priz başlama Priz sonu Hacim Genleş. Özgül N/mm 2 (TS19) Süresi Yüzey mm (TS19) (TS19) (TS19) Özgül Ağırlık (kg/m 3 ) 2 gün 7 gün 28 gün 38,7 46 42,5 26,5 (21) (34) (42,5) 2.52 (1sa) 4,36 (10sa) 3 (10) 3685 (3500) 3,07 Not. Parentez içi değerler standart değerlerdir. Diyatomit agregası üzerinde TS 3526 ya [13] göre özgül ağırlık ve su emme deneyleri yapılmıştır. Diyatomitin gerçek yoğunluğu 2.65 g/cm 3 ve su emme değerinin de kendi ağırlığı kadar olduğu belirlenmiştir. 4028

Osman ÜNAL, Tayfun UYGUNOĞLU 2.2. Numunelerin Hazırlanışı Diyatomitin hafif agregalı beton üretiminde kullanılabilirliği üzerine yapılan deneysel çalışmada, üretilen bütün numuneler 100x100x100 mm boyutlarında olup, çimento miktarı 250, 300, 350 ve 400 kg/m 3 olacak şekilde seçilmiştir. Bütün serilerde agrega bileşenleri %30 iri taneli, %30 orta taneli ve %40 ince taneli malzeme olarak seçilmiştir. Diyatomitin su emme özelliği dikkate alınarak önceden su emme yaptırıldığı için karışımlarda su/çimento oranı 0.15 olarak sabit tutulmuştur. Karışımdaki miktarlar, TS 3234 e [14] göre agregaların suya doygun sıkışık birim hacim ağırlıkları (SBHA) dikkate alınarak hesap edilmiş olup, agregaların sıkışık birim hacim ağırlıkları Çizelge 4 de, her seri için 1m 3 karışım içerisindeki bileşen ağırlıkları Çizelge 5 te verilmiştir. Çizelge 4. Agregaların SBHA Malzeme Diyatomit Boyut İri (-16/+8) Orta(-8/+4) İnce(-4/0) SBHA (kg/m 3 ) 860 910 1400 Çimento Miktarı (kg/m 3 ) Çizelge 5. 1m 3 teki teorik malzeme miktarları Diyatomit (kg/m 3 ) Beton BHA (kg/m 3 ) İri Orta İnce Su (-16/+8) (-8/+4) (-4/0) (Kg) 250 252 267 546 38 1353 300 246 260 533 45 1384 350 240 254 520 53 1417 400 233 247 507 60 1447 Diyatomit agregası karışıma konmadan önce 30 dak. su içerisinde tutulduktan sonra yüzeyi kuru suya doygun duruma getirilerek karışıma katılmıştır. Betoniyerde 3dak. boyunca nemli halde hazırlanan karışımlar titreşim tablası üzerinde alt ve üstü açık olan 100x100x100 mm boyutlarına sahip 3 lü kalıplara 3 tabaka halinde doldurulmuştur. Vibrasyon uygulanarak sıkıştırılıp, üst yüzeyleri düzeltildikten sonra kalıp yukarı doğru çekilerek üretilen numuneler 20±2 o C ortam sıcaklığındaki laboratuarda kür edilmişlerdir. Numuneler üzerinde basınç dayanımı, birim hacim ağırlık (BHA), ultrases geçiş süresi, görünen porozite ve ısı iletkenliği deneyleri üçer numune üzerinde yapılarak ortalama değerler alınmıştır. Basınç dayanımı deneyleri 7, 28 ve 56 günlük numunelerde, TS 3289 EN 1354 e [15] göre 200 ton kapasiteli pres ile belirlenmiştir. Ultrases hızı, direkt ölçüm yöntemiyle numunelerin karşılıklı kenarlarından Matest marka ultrases cihazıyla belirlenmiştir. BHA ve GP değerleri, 7 ve 28 günlük numunelerin havada ve sudaki 4029

Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması ağırlıkları alınarak Arşimed prensibine göre (1) ve (2) nolu eşitliklerden yararlanılarak belirlenmiştir: BHA (kg/m 3 ) = (W 1 W o - W ) 2 ( W1 - Wo ) P (%) = x100 ( W - W ) 1 2 (1) (2) Eşitliklerde; W o : Etüv kurusu ağırlık; W 1 : Suya doygun havada ağırlık; W 2 : Su içerisinde ağırlık değerlerini ifade etmektedir. Isı iletkenlik katsayıları da ASTM C 1113-99[16] da belirtilen Hot wire yöntemine göre belirlenmiştir. Numunelerin SEM görüntüleri de 400 dozlu 56 günlük numuneler üzerinde, AKÜ, Teknolojik Uygulama ve Araştırma Merkezinde, LEO VP-1431 tipi taramalı elektron mikroskobunda incelenmiştir. 3. DENEY SONUÇARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Diyatomit kayacının hafif agrega olarak kullanılması ile üretilmiş olan hafif betonların fiziksel ve mekanik özelliklerinin araştırılması üzerine yapılmış olan bu çalışmada elde edilen sonuçlar Çizelge 6 de verilmiştir. Çizelge 6. Numunelerin bazı fiziksel ve mekanik özellikleri Çimento Dozajı BHA (kg/m 3 ) Ultrases Hızı (km/sn) Basınç Dayanımı (MPa) 7 GÜNLÜK Görünen Porozite (%) Su Emme (24sa) (%) Isı İletkenliği (W/mK) 250 1080 1,8 3,9 40,1 37,8-300 1110 1,9 4,5 39,4 31,9-350 1150 2,0 4,7 38,4 31,0-400 1190 2,1 5,0 36,8 30,9-28 GÜNLÜK 250 1070 1,4 4,7 43,6 41,0 0,23 300 1030 1,6 4,4 47,5 46,7 0,26 350 1130 2,0 5,9 43,0 37,9 0,28 400 1190 2,2 5,2 38,7 32,6 0,31 Çizelge 6 incelendiğinde, 7 günlük numunelerin birim hacimdeki çimento miktarının artmasına paralel olarak birim hacim ağırlıkları ve ultrases hızlarında artış görülmektedir. Bu durum bağlayıcının artarak daha yoğun bir yapı oluşturmasına bağlıdır. Buna bağlı 4030

Osman ÜNAL, Tayfun UYGUNOĞLU olarak diğer yandan görünen porozite değerlerinde ve 24 saatlik su emme değerlerinde azalma olduğu yine çizelgeden görülmektedir. Aynı durum 28 günlük numuneler için de söz konusudur. Ancak 28 günlük numunelerin birim hacim ağırlıkları 7 günlük numunelere göre daha düşük değerler alırken görünen porozite ve su emme değerleri de daha yüksek değerler almıştır. Bunun sebebinin, numunelerin bünyesinde tutulan serbest suyun numune yaşının ilerlemesi ve labaratuvarda kür edilmeleri sebebi ile ayrılması sonucudur. Üretilen numunelerin basınç dayanımları ise 7 günlük ve 28 günlük numunelerde artan çimento dozajına paralel olarak artma eğilimindedir. 250 Dozajlı karışımlarda dayanımlar zamana bağlı olarak %23 oranında artarken 400 dozlu karışımlarda %1 mertebesinde artış kaydedilmiştir. Bu durum karışımdaki malzemelerin inceliğinin artmasına bağlı olarak artan su miktarının zamanla buharlaşması sonucu içyapıyı değiştirerek yapısal kusurların büyümesine bağlıdır. TS EN 771-3 [17] de, dolu blok halindeki ve 800-1100 kg/m 3 birim hacim ağırlıklarındaki pomzadan imal edilmiş bims betonların basınç dayanımlarının 2-6 MPa arasında değiştiği belirtilmiştir. Yapılan çalışmada da diyatomitle üretilen hafif betonların dayanımlarının bu değerler arasında kalması ile pomzadan imal bims betonlarla eşdeğer dayanıma sahip olduklarını göstermiştir. 28 günlük numunelerin basınç dayanımları ile görünen porozite ve BHA arasındaki ilişki incelendiğinde BHA artması ile basınç dayanımı da literatürden de bilindiği gibi artış göstermiştir. BHA artması ile görünen porozite azalmış ve buna bağlı olarak da basınç dayanımları artmıştır. Isı İletkenlik Kat. (W/mK) 0,32 0,3 0,28 0,26 0,24 0,22 y = 0,0005x - 0,3224 R 2 = 0,8233 0,2 1030 1060 1090 1120 1150 1180 Birim Hacim Ağırlık (kg/m3) Şekil 3. 28 Günlük Numunelerin BHA ile ısı iletkenlik katsayıları arasındaki ilişki Şekil 3 de diyatomitle üretilen hafif betonların BHA ile ısı iletkenlik katsayısı arasındaki ilişki görülmektedir. Şekilden de görüldüğü gibi BHA artması ile ısı iletim katsayısı da artmıştır. BHA ile ısı iletkenlik katsayısı arasında doğrusal bir ilişki vardır ve 250 ve 400 dozlu numunelerin ısı iletkenlik katsayıları sırası ile 0,23 ile 0,31 W/mK arasında değerler aldığı şekilden ve denklemden görülmektedir. 250 dozlu olarak üretilmiş olan numunelerin ısı yalıtımı aynı BHA daki pomzadan imal edilen bims betonlardan daha yüksektir [18]. 4031

Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması Diyatomitle üretilen hafif betonların dayanım ve ısı iletkenlik değerleri göz önüne alındığında, Çizelge 1 e göre hafif yalıtım betonu sınıfına girdiği anlaşılır. (a) (b) Şekil 4. (a) 350 ve (b) 400 dozlu numunelerin SEM görüntüsü (x1500) Şekil 4 te diğer dozajdaki serilere göre daha yüksek dayanıma sahip olan 350 ve 400 dozlu numunelerin SEM görüntüsü görülmektedir. Her iki şekilden de görüldüğü gibi agregalar arasında kalsiyum silika hidrat (C-S-H) jeli oluşmuş fakat agrega-matriks ara yüzeyinde zayıf bir bağ oluşmuştur. Agrega-matriks hamuru arayüzeyinde zayıf bağ oluşmasını sebebi, özellikle yüksek gözenekli agregaların karışımdan önce yeterince su emmediklerinden arayüzeydeki karışım suyunu da absorbe ederek zayıf bağ oluşmasına neden olmasıdır [6]. Yani karışıma katılan diyatomitin tam olarak suya doygun hale getirilemediği ve su/çimento oranının düşük olmasına bağlı olarak çimento hamurunun tam hidratasyon yapamadığı da söylenebilir. Agrega-matriks arayüzeyinin betonun mukavemeti üzerine büyük bir etkisi vardır [20-22]. Nitekim, diyatomitle üretilmiş olan numunelerin basınç dayanımlarının da düşük olduğu yapılan dayanım testleri sonucunda görülmüştür. 4032

Osman ÜNAL, Tayfun UYGUNOĞLU 4. SONUÇLAR Hafif beton üretiminde diyatomitin hafif agrega olarak kullanılması üzerine yapılan bu deneysel çalışma sonucunda aşağıdaki sonuçlar çıkarılmıştır. Diyatomit porozitesi yüksek bir malzeme olmasından dolayı su emmesi de yüksektir. Bu özelliğinden hafif beton üretiminde kullanılması halinde karışıma katılmadan önce r ön su emdirme işlemine tabi tutulmalıdır. Diyatomitle üretilmiş olan 250-400 dozlu hafif betonların BHA sırası ile 1060-1190 kg/m 3 arasında değişmektedir. BHA açısından pomzadan mamul bims betonlar ile eşdeğerdirler. 28 günlük numunelerin en yüksek basınç dayanımları 350 dozlu numunelerde 5,8 MPa olarak elde edilmiş olup, 250-400 dozlu numunelerin basınç dayanımları 4-5,8 MPa arasında değişmektedir. Birim hacimdeki çimento dozajının artması ekonomik açıdan dezavantajdır. 250-400 dozlu hafif betonların ısı iletim katsayıları sırası ile 0,23-0,314 W/mK arasında değişmektedir. Diyatomitin yüksek porozitesinden ve agregaların karışımdan önce yeterince su emmediklerinden dolayı agrega-matriks arayüzeyindeki karışım suyunu da absorbe ederek zayıf bağ oluşmasına neden olmuştur. Yapılan çalışmalar sonucunda diyatomitle üretilen hafif agregalı betonların dayanımlarının düşük olması ancak ısı yalıtım değerlerinin yüksek olması nedeniyle hafif agrega olarak hafif beton üretiminde kullanılması ile taşıyıcı olmayan ancak ısı yalıtımı yüksek olan yalıtım amaçlı hafif betonlar veya bloklar üretilebilir. Bu durumda hem hammadde kaynaklarımızın değerlendirilerek ülke ve birey ekonomisine katkı sağlanması hem de ısı yalıtımı açısından enerji tasarrufunun arttırılacağı düşünülmektedir. Kaynaklar 1. Borat, M. Türkiye Diyatomitlerinin Özellikleri Ve Filtrasyon Karakteristikleri, İTÜ, Fen bilimleri Enst.Doktora tezi, 1992. 2. Açıkalın, N., Türkiye de ve Dünya da Diyatomit, MTA Genel Müd. F.E.D., Ankara,1991. 3. Bircan, A., Türkiye Diyatomit Envanteri, MTA Yay. No = 138, Ankara, 1968. 4. Mete, Z. Kimi Batı Anadolu Diyatomit Yataklarının Özelliklerinin İncelenmesi ve Kullanımı Alanlarının Araştırılması, Doçentlik Tezi, E. Ü. Kimya Fak. Kimya Müh. Böl., İzmir, 1982. 5. DPT, Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Genel Endüstri Mineralleri IV Çalışma Grubu Raporu, Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı Refrakter Raporu, DPT: 2621 - ÖİK: 632, Ankara, 2001. 6. Rilem, Functional Classification of Lightweight Concretes, Recommendation LC 1, Second Ed., 1978. 7. Sezgin, M., Diatomitin Hafif Yapı Eldesinde Değerlendirilebilirliği, S.D.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Müh. A.B.D.,Yüksek Lisans Tezi, Isparta, 1999. 4033

Diyatomitin Hafif Beton Üretiminde Kullanılması 8. Demirboğa, R., Örüng, İ., Gül, R., Effects of expanded perlite aggregate and mineral admixtures on the compressive strength of low-density concretes, Cement and Concrete Research 31 (1627 1632), 2001. 9. İhtiyaroğlu, E., Tabii Hafif Agregalarla İmal Edilen Hafif Beton Blokların Duvar Elemanı Olarak Özelliklerinin Tayini Üzerinde Araştırmalar, İmar ve İskan Bakanlığı yayınları, No: 5-76, s.61,ankara, 1984. 10. Sari, D., Paşamehmetoğlu, A.G., The Effects of Gradation and Admixture on the Pumice Lightweight Aggregate Concrete, Cement and Concrete Research, 35, 936 942, 2005. 11. Al-Jabri, K.S., Hago, A.W., Al-Nuaimi, A.S., Al-Saidy, A.H., Concrete Blocks for Thermal Insulation in Hot Climate, Cement and Concrete Research, accepted 24 August 2004. 12. Sancak, E., Hafif Agregalı Beton Blokların Mekanik Özellikleri Üzerine Çelik Lif Kullanımının Etkisi, S.D.Ü., Fen Bil. Ens., Yüksek Lisans Tezi, Isparta, 1999. 13. TS 3526, Beton Agregalarında Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1980. 14. TS 3234, Bimsbeton Yapım Kuralları, Karışım Hesabı ve Deney Metotları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1978. 15. TS 3289 EN 1354, Gözenekli Beton-Hafif Agregalı-Basınç Mukavemeti Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1996. 16. ASTM C1113-99, Standard Test Method for Thermal Conductivity of Refractories by Hot Wire (Platinum Resistance Thermometer Technique), American Society For Testing And Materials, 2004. 17. TS EN 771-3, Kâgir birimler Özellikler Bölüm 3: Beton kâgir birimler (Yoğun ve hafif agregalı), Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2005. 18. TS 825 / T3, Binalarda Isı Yalıtım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002. 19. Chandra, S., Berntsson, L., Lightweight Aggregate Concrete: Science, Technology and Applications, William Andrew Publishing, Norwich, New York, USA, ISBN: 0-8155-1486-7, 2002. 20. Hewleet, P.C. (Editor), Lea s Chemistry of Cement and Concrete, Copublished North, Central and South America by John Wiley&Sons, Inc., Newyork, Toronto, 1998. 21. John, D.A. St, Poole, A.B. and Sims, I., Concrete Petrography, Copublished North, Central and South America by John Wiley&Sons, Inc., Newyork, Toronto, 1998. 22. Lo, T.Y., Cui, H.Z., Effect of Porous Lightweight Aggregate on Strength of Concrete, Materials Letters, 58, 916 919, 2004. 4034