Hydration and properties of limestone incorporated cementitious systems


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2002

Öğrenci: KORHAN ERDOĞDU

Danışman: MUSTAFA TOKYAY

Özet:

Kireçtaşının geniş kapsamlı olarak kullanılan yeni bir çimento katkısı olması nedeniyle, bu malzemenin çimento özeliklerine ve hidratasyonuna etkilerinin ayrıntılı olarak anlaşılması, verimli ve doğru kullanım açısından son derece önemlidir. Bunun sonucu olarak, bu çalışma tasarlanmıştır. Bu deneysel çalışmada üç farklı kireçtaşı kullanılmıştır. Çalışmada farklı kireçtaşlarının kullanılmasının amacı, farklı malzemelerden elde edilen sonuçları birbirleriyle doğrulamak ve farklı yapılardaki kireçtaşlarının etkilerini karşılaştırmaktır. Bu kireçtaşları şunlardır: mermer fabrikası atığı, normal kireçtaşı beton agregası ve tebeşirsi kireçtaşı. Tüm kireçtaşları ağırlıkça % 5, 10, 20 ve 30 oranlarında portland çimentosu klinkerine katılmıştır veçimentolar beraber öğütme tekniğiyle üretilmiştir. Beraber öğütme işlemi sırasında öğütülebilirlik ölçümleri de yapılmıştır. Çimentolarda standard fiziksel ve mekanik testler, tane boyutu dağılımı, 2 ve 28 günlük pastalarda detaylı SEM incelemeleri, hidratasyon ısısı ölçümleri ve akma testleri yapılmıştır. Öğütülebilirlik testleri, kireçtaşı kullanımıyla belirli bir Blaine inceliğine ulaşmak için gerekli enerji tüketiminin önemli mertebelerde düştüğünü göstermiştir. Bununla beraber, kireçtaşı kullanımı çimentonun tane boyutu dağılımını önemli mertebelerde değiştirir. Kireçtaşları, öğütme veriminin düşmesi nedeniye, değirmenlerde ayrı öğütme tekniğiyle çimento üretimine uygun değillerdir. Hidratasyon incelemelerine göre, kireçtaşı yalnızca inert bir filler madde değildir ve hidratasyonu etkilemektedir. Erken hidratasyon ısısı incelemeleriyle de kireçtaşlarının, başlangıçtaki hidratasyon hızını ve hızın tepe noktasını arttırdığı ve diğer yandan tepe noktası dönemini uzattığı anlaşılmıştır. Kireçtaşı, normal kıvam ve akma deneyleriyle ispatlandığı üzere, çimentolarda su ihtiyacını azaltmaktadır. Bu durum düzgün yüzeyli ve gözenekli olmayan kireçtaşının kullanımıyla hasıl olan iç sürtünmedeki azalamayla açıklanmıştır. Priz süreleri kireçtaşı kullanımıyla artmaktadır. Bu, kireçtaşının çimentoda priz geciktirici alçıtaşının yerine ikame malzemesi olarak kullanımına imkan sağlayabilir. % 5 ve 10 gibi düşük katkı oranlarında Portland kalkerli çimentoların dayanımları PÇ'ninkilere benzer bulunmuştur. Fakat katkı oranının artmasıyla çimentoların dayanım performansının etkilenmemesi için daha ince öğütme gereksinimi doğmaktadır.