Farklı C3S içeriğine sahip klinkerlerin hibrit alkalilerle aktive edilmiş çimento özelliklerine etkisi
The effect of clinkers with different C3S content on the properties of hybrid alkali-activated cement
Yazar: MESUT TÜRKOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Alkaliler = Alkalies ; Klinker kompozisyonu = Clinker composition ; Kürleme = Curing ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Çimento = Cement

Özet:
Yeni bir bağlayıcı için adaylardan biri %70'ten fazla ek çimento malzemesi (EÇM) ve eser miktarda bir alkali aktivatör içeren fakat %30'dan az Portland çimentosu içeren alkali hibrit çimentodur (AHÇ). Bu çimentomsu malzeme alkali ile aktive edilen malzemelerin (AAM) ve Portland çimentosunun faydalarına ek olarak yüksek erken dayanım, daha kompakt bir mikro yapı ve klorür penetrasyonuna ve sülfat saldırısına karşı olağanüstü direnç sunar. Bu çalışma, çimento klinker tipi, kürleme türü ve aktivatör dozajının tek bileşenli alkali ile aktifleştirilmiş hibrit klinker kompozitlerinin (AAHÇ) taze hal, mekanik, dayanıklılık ve mikroyapı özellikleri üzerindeki etkisini netleştirmeyi amaçlayan deneysel bir araştırmanın bulgularını sunmaktadır. Yayılma çapı, priz süresi, basınç dayanımı, kuru birim ağırlık, eğilme dayanımı, kuruma büzülmesi, kapilarite, taşıma özellikleri değerlendirilmiştir. Ayrıca yüksek sıcaklık, sülfata maruz kalma, alkali-silika reaksiyonu (ASR) ve donma-çözülme (D-Ç) döngülerinde etkinliğinin araştırılması amaçlandı. 70/30 ve 90/10'luk iki YFC/Klinker oranı ve %10 ve %20 tek parça alkali aktifleştirici ilavesiyle toplam on iki AAHÇ karışımı yapıldı. Üç farklı çimento klinker tipi ve etüv kürü, su kürü ve buhar kürü olmak üzere üç kür şartı uygulandı. Sonuçlar, YFC/K3 oranı 90/10 olan ve %20 MS ile aktive edilen su ile kürlenmiş karışımın yaklaşık 65 MPa değerinde en yüksek basınç dayanımına sahip olduğunu göstermiştir. YFC/K3 oranı 90/10 olan ve %10 MS ile aktive edilen buhar ve etüvde kürlenmiş karışımlar en iyi yüksek sıcaklık direncini göstermiştir. Buharda kürlenen aynı karışımlar ayrıca en iyi D-Ç direncine sahiptir.

Abstract:
One candidate for a novel binder is alkaline hybrid cement (AHC), which has more than 70% supplemental cementitious materials (SCMs) and a trace amount of an alkali activator but less than 30% Portland cement. This cementitious material offers high early strength, a more compact microstructure, and outstanding resistance to chloride penetration and sulfate attack in addition to the benefits of alkali-activated materials (AAMs) and Portland cement. This study presents the findings of an experimental investigation that aims to clarify the effect of cement clinker type, curing regime and activator dosage on the fresh, mechanical, durability and microstructure properties of one-part alkali-activated hybrid slag/cement clinker composites (AAHC). Flow diameter, setting time, compressive strength, dry unit weight, flexural strength, drying shrinkage, sorptivity, transport properties were evaluated. It was also aimed to investigate its effectiveness at high temperatures, sulphate exposure, alkali-silica reaction (ASR) and freeze-thaw (F-T) cycles. A total of twelve AAHC mixtures were made with two GBFS/Clinker ratios of 70/30 and 90/10 and an external addition of 10% and 20% one-part alkali activator. Three different cement clinker types and three curing regimes including oven curing, water curing and steam curing were adopted. The results indicated that the water-cured mixture with GBFS/C3 ratio of 90/10 and activated by 20%MS had greatest compressive strength of about 65 MPa. Steam and oven-cured mixtures with GBFS/C3 ratio of 90/10 and activated by 10%MS performed the best high temperature resistance. The same mixtures cured in steam also had the best F-T resistance.