Kürşat YILDIZ, Atila DORUM, Yılmaz KOÇAK

POMZA ZEOLİT VE CEM I ÇİMENTOSUNUN MİNEROLOJİK MOLEKÜLER ELEKTROKİNETİK VE TERMAL UYUMUNUN YÜKSEK DAYANIMLI BETONA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Bu çalışmada pomza ve zeolit gibi yüksek silis içerikli minerallerin yüksek dayanımlı beton (YDB) içerisindepuzolan olarak kullanımının mineralojik, moleküler, elektrokinetik (zeta potansiyel) ve simültane termal açıdanuyumu araştırılmıştır. Bu amaçla bağlayıcılar üzerinde fiziksel, kimyasal, mekanik, mineralojik, moleküler,elektrokinetik ve termal analizler yapılmıştır. Daha sonra yüksek dayanımlı beton tasarımı gerçekleştirilirkençimentoya ikame edilmek suretiyle (0P15Z “%0 Pomza+%15 Zeolit”, 5P10Z, 10P5Z ve 15P0Z) olmak üzeredört tip YDB üretilmiştir. Üretilen YDB’lar üzerinde bir takım taze beton deneyleri ve basınç dayanımı deneyleriyapılmıştır. Bağlayıcılar üzerinde yapılan analizlerden alınan veriler ile YDB’lardan alınan verilerin birbiriyleuyum içerisinde olup olmadığı tespit edilmeye çalışmıştır. Sonuçta pomza, zeolit ve CEM I 42,5 R çimentosununkimyasal, mineralojik, moleküler, elektrokinetik ve termal uyumunun, üretilen YDB türlerinde de ortaya çıktığıbelirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Pomza, zeolit, mineralojik analiz, moleküler analiz, zeta potansiyel, simültane termal analiz, yüksek dayanımlı beton.

PDF

___

Aydın S., Aytaç, A. H., Ramyar, K., “Çimento
kompozisyonu ve kimyasal katkı kökeninin beton
özelliklerine etkisi” Yapılarda kimyasal katkılar
sempozyumu, Ankara, 1:34 (2005).
Tolğay, A., Yaşar, E., Erdoğan, Y., “Nevşehir
Pomzasınm Agrega Olarak Betonda
Kullanılabilirliğinin Araştırılması” 5. Endüstriyel
Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, (2004).
Sarı, D., Paşamehmetoğlu, A. G., “The effects of
gradation and admixture on the pumice ligtweight
aggregate concrete, Cement and Conrete
Research, 35 (5): 936-942 (2005).
Yazıcıoğlu, S., Demirel, B.,” Puzolanik Katkı
Maddesi Olarak Kullanılan Elazığ Yöresi
Pomzasının İlerleyen Kür Yaşlarında Betonun
Basınç Dayanımına Etkisi” Fırat Üniv. Fen ve
Müh. Bil. Dergisi, 18 (3): 367-374 (2006).
Şimşek, O., Aruntaş H.Y.., Eroltekın V., “Uçucu
Külün Hafif Beton Yapı Elemanı Üretiminde
Kullanımı ve Mekanik Özelliklerine Etkisi”
Teknoloji, 2 (3-4): 15-23 (1999).
Ekici, B. B., Demirel, B., “Determination Of The
Effects Of Grounded Pumice On Compressive
Strenght Of Concrete With Artificial Neural
Networks” E-Journal Of New World Sciences
Academy, 3 (1):169-175 (2008).
Uysal, H., Demirboga, R., Sahin, R., ve Gül, R.,
“The Effects of Different Cement Dosages,
Slumps and Pumice Aggregate Ratios on the
Thermal Conductivity and Densities of
Concrete”, Cement and Concrete Research, 34
(5): 845-848 (2004).
Ceylan, H., Saraç, M. S., “Farklı Pomza Agrega
Türlerinden Elde Edilen Hafif Betonun Sıcaklık
Etkisindeki Bazı Özellikleri Üzerine Bir
Araştırma” Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen
Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10 (3): 413-
(2006).
Kılıç, A., Atıs, C. D., Yaşar, E. And Özcan, F.,
“High-Strength Lightweight Concrete Made with
Scoria Aggregate Containing Mineral
Admixtures”, Cement and Concrete Research,
(10): 1595-1599 (2004).
Cavalari, L., Miraglia, N. and Papia, M., “Pumice
concrete for structural wall panels”, Engineering
Structures, 25 (1): 115-125 (2003).
Yılmaz, K., Canpolat, F., Arman, H., “Taban
Külü Ve Doğal Zeolitin Puzolanik Çimentoda
Katkı Olarak Kullanımı” Beton 2004 Kongresi,
İstanbul, 10-12 (2004).
Şişman, C. B., Kocaman, İ., Gezer, E., “Doğal
Zeolitten Üretilecek Hafif Betonun Tarımsal
Yapılarda Kullanılabilirliği Üzerine Bir
Araştırma” Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 5
(2): 20-25 (2008).
Kosmatka S.H. and W.C.Panarese,. Desing and
Control of Concrete Mixture. Portland Cement
Association Publication, Illinois, USA. 358
(1992).
Topçu İ.B., “Beton”, İnşaat Müh. Odası
Eskişehir Odası Yayınları, Uğur Ofset A.Ş.
Eskişehir, 183-185 (2006).
Ünal O., Uygunoğlu,T., “Diyatomitin Hafif
Beton Üretiminde Kullanılması”. İMO Teknik
Dergisi, 1: 4025-4034 (2007).
Okucu, A., “Bigadiç Ve Turnatepe (Balıkesir)
Yörelerindeki Zeolitik Ve Perlitik Tüflerin
Puzolanik Özellikleri” Doktora Tezi, Balıkesir
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir,
-60 (1998).
Yıldırım, F. S., “Puzolanik zeolitin çimentoda
katkı uygunluğunun araştırılması” Y. Lisans tezi,
Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Hatay, 45-75 (2007).
Gürkan, A., “Pomza ve zeolitin alkali silika
reaksiyonu üzerine etkisi”, Doktora Tezi, Dokuz
Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
İzmir 100-115 (2006).
Naiqian, F., Hongwei, J. ve Enyi, C. “Study on
the suppresion effect of natural zeolite on
expansion of concrete due to alkali-aggregate
reaction”, Magazine of Concrete Research, 50
(1): 17-24 (1998).
Uzal B., “Properties And Hydration Of
Cementitious Systems Containing Low, Moderate
And High Amounts Of Natural Zeolites”,
Doktora Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 40-45 (2007).
Feng, N.Q., Li, Z., G., Zang, X. W., “High–
strength and Flowing Concrete with a Zeolite
Mineral Admixture”, Cement and Aggregates,
ASTM, 12: 61–69 (1990).
Albayrak, M., Yörükoğlu, A., Karahan, S.,
Atlıhan,S., Aruntaş, H. Y., and Girgin, İ.,
“Influence of zeolite additive on properties of
autoclaved aerated concrete” Building and
Environment, 42 (9): 3161-3165 (2007).
Puertas, F., Fernandez-Jimenez, A., Blanco-
Varela, M.T., “Pore solution in alkali-activated
slag cement pastes. relation to the composition
and structure of calcium silicate hydrate”,
Cement And Concrete Research, 34 (1): 139-148
(2004).
Puertas, F., Fernandez-Jimenez, A.,
“Mineralogical and microstructural
characterisation of alkali-activated fly ash/slag
pastes”, Cement & Concrete Composites, 25:
–292 (2003).
Koçak, Y., “Çimento-Puzolan Etkileşiminde
Moleküler ve Elektroknetik Davranışların
Araştırılması” Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 35-60 (2008).
Gomes, C.E.M., Ferreira, O.P., “Analyses of
microstructural proporties of va/veova copolymer
modified cement pastes”, Polimeros: Ciencia E
Tecnologia, 15 (3): 193-198 (2005).
Karakaya, M. Ç., “Kil minerallerinin özellikleri
ve tanımlama yöntemleri”, Bizim Büro Basımevi,
Ankara, 541- 595 (2006).
Varast, M.J., De Buergo, M.A., Fort, R., “Natural
cement as the precursor of portland cement:
methodology for its identification”, Cement And
Concrete Research, 35: 2055-2065 (2005).
Shaw, D. J., “Introduction to colloid and surface
chemistry”, Buttenvorths, Second Edition, 231
(1970).
Atak, S., “Kalsit ve şelitin flotasyon özellikleri”,
Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 79 (1979).
Fuerstnau, D. N., Chander, S., “Thermodynamics
of flotation, advences in mineral processing”,
Arbiter Symposium, New Orleans, Louisiana,
-136 (1985).
E,G. Nawy, P.E., ”General performance
characteristics”, Fundamentals of High
Performance Concrete 2nd ed., John Wiley &
Sons, Inc., Canada, 2-10 (2001).
TS EN 196-2 “Çimento Deney Metotları- Bölüm
: Çimentonun Kimyasal Analizi” Türk
Standartları Enstitüsü, Ankara,1-7 (2002).
TS EN 196-6 “Çimento Deney Metotları-
Bölüm 6: İncelik Tayini” Türk Standartları
Enstitüsü, Ankara, 2-9 (2000).
TS EN 196-1 “Çimento Deney Metotları- Bölüm
: Dayanım” Türk Standartları Enstitüsü,
Ankara, 3-11(2009).
TS EN 12350-2 “Beton- Taze Beton Deneyleri-
Bölüm 2: Çökme (Slamp) Deneyi “ Türk
Standartları Enstitüsü, Ankara, 1-9 (2002).
TS EN 12390-3, “Beton-Sertlesmis Beton
Deneyleri-Deney numunelerinde basınç
dayanımının tayini”, Türk Standartları
Enstitüsü, Ankara, 2-10 (2002).
ASTM C 618, “Standart Specification for Coal
Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan
for Use as a Mineral Admixture in Portland
Cement Concrete”, Annual Book of ASTM
Standards, Pennsylvania 1-10 (2002).
Govin, A., Peschard, A., and Guyonnet, R.,
“Modification of cement hydration at early ages
by natural and heated wood” Cement Concrete
Composites, 28 (1): 12-20 (2006).
Perraki Th. and Orfanoudaki A. Mineralogical
study of zeolites from Pentalofos area, Thrace,
Greece. Applied Clay Science, 25 (1-2): 9-16
(2004).
ACI 211.1, “Standard practice for selecting
proportions for normal, Heavyweight, and mass
concrete, ACI Manual of Concrete practice, Part
, 1-38 (1994).
Blanco Varela, M.T., Martınez Ramırez, S.,
Erena, I., Gener, M., and Carmona, P.,
“Characterization and pozzolanicity of zeolitic
rocks from two Cuban deposits”, Applied Clay
Science, 33 (2): 149-159 (2006).
Bardakçı, B., “Monitoring of monochlorophenols
adsorbed on metal (Cu and Zn) supported pumice
by Infrared Spectroscopy”, Springer Science,
: 353-357 (2009).
Akbal, Ö.F., Akdemir, N., Onar N.A., “FT-IR
spectroscopic detection of pesticide after sorption
onto modified pumice”, Talanta, 53: 131–135
(2000).
Viallis-Terrisse, H., Nonat, A., Petit, J.C., “Zeta-
Potential study of calcium silicate hydrates
ınteracting with alkaline cations” Journal of
Colloid and Interface Science, 244 (11): 58-65
(2001).
Yoshioka, K., Tazawa, E., Kawai, K., Enohata,
T., “Adsorption characteristics of
superplasticizers on cement component minerals”
Cement and Concrete Research, 32 (10): 1507-
(2002).
Nachbaur, L., Nkinamubanzi, P.C., Nonat, A., and
Mutin J.C., “Electrokinetic Properties which
Control the Coagulation of Silicate Cement
Suspensions during Early Age Hydration” Journal of Colloid Interface Science, 202 (2):
-268 (1998).
Termkhajornkit, P., Nawa, T., “The fluidity of fly
ash–cement paste containing naphthalene
sulfonate superplasticizer” Cement and Concrete
Research, 34 (6): 1017-1024 (2004).
Gabrovsek, R., Vukb, T., Kaucica, V.,
“Evaluation of the hydration of portland cement
containing various carbonatesby means of
thermal analysis”, Acta Chim., 53: 159–165
(2006).
Skripkıunas, G., Sasnauskas, V. Dauksys, M.,
Palubinskaite, D., “Peculiarities of hydration of
cement paste with addition of hydrosodalite”,
Materials Science, 25 (3): 627-635 (2007).
Drazan, J., Zelic, J., “The effect of fly ash on
cement hydratıon in aqueous suspensions”,
Ceramics− Silikaty, 50 (2): 98-105, 2006.
Pan, Z., Cheng, L., Lu, Y., Yang, N., “Hydration
products of alkali-activated slag–red mud
cementitious material”, Cement and Concrete
Research, 32: 357–362,(2002).