Zeolitik tüf katkı oranı ve Deniz suyunun çimentonun fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi

Tras olarak bilinen tüfler portland kompoze çimento imalatında katkı maddesi olarak kullanılmaktadır.Zeolitik tüfler; zeolit minerali içeren, gözenekli, doğal, volkanik tüflerdir. Zeolit minerallerinin en önemli özelliği iyon değiştirme kabiliyetleridir. Betonun dayanıklılık problemleri, betonun geçirimliliği ile başlamaktadır. Beton geçirimsiz olması durumunda deniz suyu ve çeşitli etkilere karşı istenen sürede dayanıklılık kazanabilir. Bu amaçla çalışmanın ilk aşamasında, zeolitik tüf (ZT) örneği kayaçtan alınmış ve CEM I 42,5 R çimentosuna katkı maddesi olarak kullanılmak üzere tek başına öğütülmüştür. ZT örneğinin tras olarak kullanılabilirliği araştırılmış ve kimyasal, fiziksel, mekanik özellikleri belirlenmiş, TS 25 (Tras) standartlarına uygunluğu kontrol edilmiştir. Çalışmanın sonraki aşamasında ise % 0, % 10, % 20, % 30 ve % 40 oranlarında ZT CEM I 42,5 R çimentosu yerine ikame edilerek kullanılmıştır. Çimento hamuru ve 40x40x160mm boyutunda harç prizmaları üretiminde karışım suyu ve olgunlaştırma suyu olarak içme ve deniz suyu iki farklı şekilde kullanılmıştır: Birinci grup; karışım suyu içme suyu, olgunlaştırma suyu içme suyu (İİ), ikinci grup; karışım suyu deniz suyu, olgunlaştırma suyu içme suyu (Dİ) olmak üzere üretim yapılmıştır. Deniz suyunun karışım suyu olarak kullanımı ve ZT’ün çimento içerisine ikame oranının çimento hamurunun priz süresi, hacim genleşmesine ve harç prizmalarının 7, 28, 90 günlük eğilme ve basınç dayanımlarına etkileri test edilmiştir. Kontrol örneklerinden sonra en yüksek eğilme ve basınç dayanım değeri % 10 ZT katkılı çimento harçlarında elde edilmiştir.

The effect of zeolitic tuff addition ratio and sea water on physical and mechanical properties on cement

Tuffs which are known as a trass are used as the additive material in the manufacture of the portland composed cement. Zeolitic tuffs (ZT) are porous, natural volcanic tuffs that contain zeolite mineral. The most important feature of zeolite mineral is the ability of changing ion. In the first stage of this study, zeolitic tuff sample was taken from rock mass and grinded alone in order to be used as additive material to portland cement of 42,5. The usability of zeolitic tuff sample as trass was investigated and chemical, physical, mechanical properties were also determined and were inspected in accordance with TS 25 standard. In subsequent stage of this study, ZT were used in the ratio % 0, % 10, % 20, % 30 and % 40 instead of Portland cement of 42,5. Tap water and sea water were used in two different ways as mixture water and mature water to produce cement paste and 40x40x160 mm mortar prisms: In the first group production tap water was used as mixture water, used tap water was used as mature water (TT), in the second group production was used sea water as mixture water, used tap water as a mature water (ST). The use of sea water as mixing water and the addition ratio of ZT into the cement effect on setting time, volume expansion of cement paste and compressive and flexural strength for 7, 28, 90 days were tested. After control samples, the highest compressive and flexural strength value of % 10 were obtained ZT additive cement mortars.

PDF

___

1. Neville, A.M., “Properties of Concrete, Prentice Hall, London” England, (2000).
2. Taşkın, C., “Türkiye Çimento Hammadde Kaynakları”, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Ankara, (1984).
3. Camacho, R.E.R., Afif, R.U., “Importance of Using the Natural Pozzolans on Concrete Durability”, Cement and Concrete Research, Elsevier, 32: 1851-1858, (2002).
4. Massazza, F., “Pozzolanas and Durability of Concrete”, Çimento ve Beton Dünyası, Journal of TÇMB, Ankara, (1999).
5. Hewlett, P.C., “Lea’s Chemistry of Cement and Concrete”, John Wiley and Sons Inc, Fourth Edition, New York, USA, (1998).
6. Costa, U., Massazza, F., “Factors Affecting the Reaction with Lime of Italian Pozzolanas”, II Cemento, pp. 131-139, Italy.(1981).
7. TS 25, “Tras”, TSE, Ankara, (1975).
8. Terzibaşıoğlu, N., “Andezitin Traslı Çimento Üretiminde Kullanımı”, Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, TMMOB Maden Mühendisleri Odası, Ankara, (1995).
9. Breck, D.W., “Zeolite Molecular Sieve; Structure, Chemistry and Use”, John Wiley and Sons, New York, pp. 771, (1974).
10. Erdem, E., Donat R., Çetisli, H. “Hydration and Mechanical Properties of Cement Containing Zeolite”, I. International Symposium on Mineral Admixtures in Cement, 6-9 November, Istanbul-Turkey, 216-220, (1997).
11. Bektas, F., Uzal, B., Turanlı, L. “Öğütülmüs Doğal Zeolitin Doğal Alkali-Silika Reaksiyonu ve Sülfat Etkisi ile Genleşmesinin İncelenmesi” 5. Ulusal Beton Kongresi, İMO İstanbul Şubesi, İstanbul, 403-409, (2003).
12. Baradan, B., Yazıcı, H., Ün, H., “Betonarme Yapılarda Kalıcılık”, Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir, (2002).
13. Akman, M.S., “Deniz Yapılarında Beton Teknolojisi”, İ.T.Ü. Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi, İstanbul, (1992).
14. Yeğinobalı, A., “Betonun Dayanıklılığı II, Kimyasal Etkenler”, TÇMB Çimento
15. Araştırma Enstitüsü Seminer Notları, Ankara, (1999).
16. Helvacı, C., Alaca, O., “Bigadiç Borat Yatakları ve Çevresinin Jeolojisi ve Mineralojisi”, MTA Dergisi, 113: 61- 92, (1991).
17. Baysal, O., Gündoğdu, A., Temel, Ö.F., “Bigadiç Zeolit Oluşumlarının Ekonomik Jeolojik İncelenmesi Projesi”, H.Ü. Yuvam, 85 - 2 (Basılmamış), (1988).
18. Göktekin, A., “Bigadiç Tülü Ovası Zeolitlerinin Teknolojik Özelliklerinin Araştırılması” (Rapor, basılmamış) İ.T.Ü. Yer Bilimleri ve Yeraltı Kaynakları UYGAR, (1989).
19. TS EN 196-3, “Çimento Deney Metotları-Bölüm 13: Priz Süresi ve Hacim Genleşmesi Tayini”, (2002).
20. TS EN 196-1 “Çimento Deney Metotları-Bölüm 1: Dayanım”, Mart, (2002).
21. Erdoğdu, K., Tokyay, M., Turker, P., “Traslar ve Traslı Çimentolar”, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Ankara, (1999).