Bor katkılı saf klinker fazlarının hidratasyon mekanizmasının incelenmesi
Investigating boron addition on hydration mechanism of pure clinker phases
Yazar: ARMAĞAN SARIHAN
Danışman: DOÇ. DR. TANER KAVAS
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Klinker kompozisyonu = Clinker composition

Özet:
Bu çalışmada, Portland Çimentosu (PÇ) klinkerinde bulunan dört temel fazdan ikisi olan C3S (Alit; Trikalsiyum silikat; 3CaO.SiO2) ve C3A (Selit; Trikalsiyum alüminat, 3CaO.Al2O3) fazlarının hidratasyon mekanizmasına iki farklı bor ürününün etkileri araştırılmıştır.Saf çimento fazlarının üretilmesi çalışmasında ilk olarak CaO-SiO2 ve CaO-Al2O3 faz diyagramları incelenmiş ve sıcaklık-yüzde bileşim noktaları göz önüne alınarak her iki fazın üretimleri literatür doğrultusunda gerçekleşmiştir.Üretilen saf çimento klinker fazlarına ayrı-ayrı Etibor-48 ve Etibor-68 bileşiğinin değişik oranlarda (%1, 3, 5) ilavesi ve bu örneklere ek olarak alçının da bu karışımların hidratasyon mekanizmasına etkisini görmek amacıyla %3 alçı katkısıyla reçeteler oluşturulmuştur.Hazırlanan bu reçetelere; Zeta potansiyeli, ICP ve XRD analizleri uygulanmıştır. Zeta potansiyeli analizinde Alit fazı tüm numunelerde negatif, Selit fazı ise tüm numunelerde pozitif Zeta potansiyel değeri vermiştir. ICP analizinde çözeltide ilave edilen bor konsantrasyonuna paralel olarak Ca+2 iyon konsantrasyonunun arttığı ve ortamda sırasıyla Na+, Al+3, B+3 ve Si+4 iyonlarının bulunduğu belirlenmiştir. Na+ ve B+3 iyonlarının sayısındaki artış Boraks Pentahidrat (Na2B407.H20) ve Susuz Boraks (Na2B407)'dan kaynaklanmaktadır. XRD analizlerinde Alit fazında; Porlandit, Hillabrandit, Wallastonit, Foshagit, Oyelit, Boraks, Sodyum Borat Hidrat, Selit fazında; Katoit, Sodyum Borat Hidrat, Ettringit, Gowerit, Hydrogarnet, Gibbsite fazları tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, effect of boron addition to hydration mechanizm of two major phases; C3S (Alit; tricalcium silicate; 3CaO.SiO2) and C3A (Celite, tricalcium aluminate, 3CaO.Al2O3) existing in Portland cement (PC) was investigated.İnitially CaO-SiO2 and CaO-Al2O3 phase diagrams have been examined and producing of these two major phases performed respect to temperature wt% concentration points existing on these phase diagram.Etibor-48 and Etibor-68 compounds 1, 3, 5% wt% added to produced phases respectively in addition recipes that contain 3% gypsum prepared to determine the effect of gypsum to hydration efficiency.XRD and ICP analysises performed to prapered recipes whole Alite samples exposed negative and all Celite samples exposed positive Zeta potential values. ICP analysis show that, consentration of Ca+2 ion was increased in order to increasing of Boron content and Na+, Al+3, B+3 and Si+4 ions existing in hydration media. İncrement of Na+ and B+3 ions caused by increment of borax pentahydrate (Na2B407.H20) and anhydrous borax (Na2B407).In XRD Analysis of Alite phase, Porlandite, Hillabrandite, Wallastonite, Foshagite, Oyelite and Borax, Sodium Borate Hydrate phases and XRD Analysis of Celite phase Katoite, sodium borate hydrate, Ettringite phases were determined.