Çimento değirmenleri öğütme yardımcılarında bor bileşiklerinin kullanımının üretilen çimentoların özelliklerine etkilerinin araştırılması
Investigation on the effect of using boron compounds in cement mill grinding aids on the properties of produced cement
Yazar: MURAT ÇALLI
Danışman: PROF. DR. EROL PEHLİVAN
Konya Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada çimento öğütme sırasında kullanılan amin ve glikol bazlı öğütme yardımcılarının performanslarında bor içerikli bileşiklerin öğütme yardımcısına veya karışımına ilavesiyle katkısının olup olmadığı araştırılmıştır. Çimento fiziksel özelliklerinden elek (32µ, 45µ, 90µ) analizleri, Blaine incelik değerleri, priz başlangıç ve priz sonu süreleri, vicat suyu miktarları, beton dayanımları (2, 7, 28 günlük) ve bunlara ilaveten XRF elementel analizleri, kızdırma kaybı analizi, serbest kireç analizi yapılmıştır. Öğütme yardımcısı olarak amin grubundan trietanolamin (TEA) ve triisopropanolamin (TIPA), glikol grubundan monoetilenglikol (MEG) ve dietilen glikol (DEG), borlu bileşik olarak ise borik asit ve susuz boraks kullanılmıştır. Deneylerde Portland klinkerine ilave edilen bir miktar alçı taşı ile CEM I tip çimentolar elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, borlu bileşiklerin amin esaslı öğütme yardımcılarının beton dayanım performansını düşürdüğünü göstermiştir. Glikol esaslı öğütme yardımcılarından MEG için borlu bileşiklerin ilavesi beton dayanım perfomansı anlamında herhangi bir etki oluşturmaz iken, DEG ile yapılan deneylerde borlu bileşikler öğütme yardımcısının basınç dayanım performansını tüm dayanım yaşlarında (2, 7, 28 günlük) arttırdığı görülmüştür. Amin bazlı ve glikol bazlı öğütme yardımcılarının borlu bileşiklerle oluşturduğu tüm karışımlar, numunelerin toplam yüzey alanlarını referans çimentosuna göre artırmıştır. TEA 'nın priz başı ve priz sonu geciktirici etkisini borlu bileşikler azaltarak referans çimentosu priz sürelerine yaklaştırmıştır.

Abstract:
In this study, it has been investigated whether adding the boron-containing compounds to grinding aids or their mixture contribute or not to the performance of the amine and glycol-based grinding aids used during cement grinding. The physical properties cement sieve (32 µ, 45µ, 90 µ) analyzes, Blaine fineness, initial and final setting points, Vicat water quantities, compressive strengths (2, 7, 28 days) and XRF elemental analysis, ignition loss analysis, free lime analysis were performed. As for grinding aids, triethanolamine (TEA) and triisopropanolamine (TIPA) from the amine group, monoethyleneglycol (MEG) and diethylene glycol (DEG) from the glycol group and boric acid and anhydrous borax from boron compounds were used. CEM I type cements were obtained by adding some quantity of gypsum into Portland clinker in the experiments. The results showed that the boron compounds had a negative effect on the concrete strength performance of amine-based grinding aids. The addition of boron compounds to MEG from the glycol-based grinding aids did not have any effect on the concrete compressive strength performances, but in the experiments with DEG, it was seen that the boron compounds increased the compressive strength performance of the grinding aid at all ages of strength (2,7, 28 days). All mixtures of amine-based and glycol-based grinding aids with boron compounds increased the total surface areas of the samples relative to the reference cement. TEA retarder effect at the initial and final stages of setting was reduced by the use of boron compounds and was closer to reference cement setting times.