Cengiz Duran ATIŞ, OKAN KARAHAN, CAHİT BİLİM, Fatih ÖZCAN, UMUR KORKUT SEVİM

SODYUM SÜLFAT İLE AKTİFLEŞTİRİLEN UÇUCU KÜL KATKILI HARÇLARIN ÖZELLİKLERİ

Portland çimentosunun icadından önce mineral katkılar sönmüş kireçle karıştırılarak harç imalinde bağlayıcı olarak kullanılmıştır. Günümüzde de mineral katkılar, ekonomik olduklarından ve özellikle taze ve sertleşmiş beton ile harcın bazı özelliklerinde faydalı değişiklikler sağladıklarından, çimentoyla birlikte kullanılmaktadır. Çalışmada, Portland çimentosuna yüksek oranda kalsiyum içeren uçucu kül ve aktifleştirici susuz sodyum sülfat (Na2SO4) ilaveleriyle üretilmiş harç numunelerinin dayanımları incelenmiştir. Uçucu kül, çimento ile ağırlıkça % 10, % 20, % 30 ve % 40 oranlarında ikame edilerek kullanılırken, sodyum sülfat ise toplam bağlayıcı miktarının % 0, % 2 ve % 4 oranlarında kullanılarak kum/çimento oranı 2,75 ve su/çimento oranı ise 0,485 olan harç numuneleri üretilmiştir. Uçucu kül katkılı harç numunelerine susuz sodyum sülfatın aktivatör olarak ilavesinin, harç numunelerinin boşluk oranlarına ve basınç ile eğilmede çekme dayanımlarına etkileri 3, 7, 28 ve 90 günlük kür süreleri sonunda tespit edilmiştir. Bulgular, uçucu külün % 20 ikame oranına kadar kullanılabileceğini, erken yaş dayanım kayıplarının ise bağlayıcı miktarının en fazla % 2'si kadar Na2SO4kullanılarak telafi edilebileceğini göstermiştir.

THE PROPERTIES OF SODIUM SULFATE-ACTIVATED CEMENT MORTARS CONTAINING FLY ASH

Prior to the invention of Portland cement, mineral admixtures had been used by blending with calcium hydroxide in the production of mortar mixtures. Today, since the mineral admixtures are economic and ensure useful alterations in some properties of fresh and hardened concrete and mortar, they have been used with Portland cement. In this study, the strengths of cement mortars containing high calcium fly ash and sodium sulfate (Na2SO4) as activator were examined. While fly ash was used at 10%, 20%, 30% and 40% replacement by weight of cement, sodium sulfate was used 2% and 4% by mass of binder. The mortar mixture proportions were 1:2.75:0.485 by weight of cement, sand and water, respectively. The effects of addition of sodium sulfate into cement mortars were investigated through the porosity, compressive and flexural strength tests at 3, 7, 28 and 90 days. The findings showed that fly ash could be used in the cement mortars up to 20% replacement ratio, and that the early term strength losses could be compensated by using 2% sodium sulfate in the mixture.

PDF

___

[1] TÜRKER, P., ERDOĞAN, B., KATNAŞ F., YEĞİNOBALI, A., Türkiye'deki Uçucu Küllerin Sınıflandırılması ve Özellikleri, Ar-Ge Enstitüsü TÇMB, Ankara, 2003.
[2] ATİŞ, C.D., "Afşin-Elbistan Uçucu Külünün Çimento Tabanlı Malzemeler İçinde Kullanılabilirliğinin Rötre ve Dayanım Ölçümleri ile Araştırılması", Çukurova Üniversitesi Müh. Mim. Fakültesi Dergisi, 18, 2003.
[3] SEVİM, U.K., Afşin-Elbistan Uçucu Külünün Beton ve Çimento Katkısı Olarak Kullanılabilirliğinin Çimento Hamuru ve Harçları Üzerinde Yapılacak Deneylerle Araştırılması, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana, 2003.
[4] ATİŞ, C. D., BİLİM, C., ÖZCAN, F., AKÇAÖZOĞLU, K., SEVİM, U.K., "The Use of a Non-Standard High Calcium Fly Ash in Concrete and Its Response to Accelerated Curing", Materiales de Construccion, 52/267, 5-17, 2002.
[5] ERDOĞAN, T. Y., Admixtures for Concrete, The Middle East Technical University Press, Ankara, 1997.
[6] ZICHAO, W., TARUN, R.N., "Properties of Concrete Produced from Multicomponent Blended Cements", Cement and Concrete Research, 32, 1937-1942, 2002.
[7] PHUONG, T.B., YUKO, O., KENICHIRO, N., KENJI, K., "A Study on Pozzolanic Reaction of Fly Ash Cement Paste Activated by an Injection of Alkali Solution", Construction and Building Materials, 94, 28- 34, 2015.
[8] JANG, J.G., LEE, N.K., LEE, H.K., "Fresh and Hardened Properties of Alkali-Activated Fly Ash/Slag Pastes with Superplasticizers", Construction and Building Materials, 50, 169-176, 2014.
[9] TS EN 197-1, Çimento - Bölüm 1: Genel Çimentolar - Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2012.
[10] ASTM C-618, Standard Specification for Fly Ash and Raw Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Portland Cement Concrete, Annual Book of ASTM Standard, 1991.
[11] TS 639, Uçucu Küller, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1975.
[12] TS EN 450, Uçucu Kül-Betonda Kullanılan-Tarifler, Özellikler ve Kalite Kontrolü, Türk Standartları Enstitüsü Ankara, 1998.
[13] TS 3526, Beton Agregalarında Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1980.
[14] TS EN 196-1, Çimento Deney Metotları-Bölüm 1: Dayanım Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2009.
[15] TS EN 1015-11, Kâgir Harcı-Deney Metotları-Bölüm 11: Sertleşmiş Harcın Basınç ve Eğilme Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
[16] TS 3624, Sertleşmiş Betonda Özgül Ağırlık, Su Emme ve Boşluk Oranı Tayin Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1981.