Farklı inceliklerdeki mineral katkılı çimentoların bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin belirlenmesi
The determination of some physical and mechanical properties of cements with different fineness and containing mineral additives
Yazar: DUYGU TEKİN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLKER TEKİN
Bayburt Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada 63 ve 125 µm incelikte puzolanik özellikli, öğütülmüş Bayburt Taşı (BT) ile Yatağan Termik santral Taban külü (TK) CEM I tip çimentoda % 0, 10, 20 ve % 30 oranlarında ikame edilerek kullanılmıştır. Çalışmanın amacı farklı inceliklere sahip mineral katkıların, kompoze çimentoların fiziksel ve mekanik özelliklerine etkilerini araştırmaktır. İlaveten üretilen kompoze çimentoların kimyasal katkı uyumları da çalışmada konu alınmıştır. Bu kapsamda farklı iki firmanın aynı tip akışkanlaştırıcıları, üretilen kompoze çimentolu hamur ve harçlarda denenmiş; fiziksel, mekanik ve reolojik etkilerinden bazıları incelenmiştir. Bu amaçla TS EN 196-3'e göre çimento hamurları üzerinde standart kıvam, priz başlangıcı- bitişi süreleri ve hacim genleşme deneyleri ile TS EN 196-1'e göre çimento harçları üzerinde basınç mukavemeti, ASTM C 230'a göre yayılma verileri elde edilmiştir. Mekanik mukavemetler için harçlar 28 gün standart kürde bekletildikten sonra 2, 7 ve 28 günlerde basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir.
Sonuç olarak, mineral katkıların dane boyutuna bağlı özgül yüzey alanındaki değişiklikler, harçların fiziksel, mekanik ve reolojik özelliklerinde önemli farklılıklar oluşturmaktadır. İlaveten farklı firmalara ait aynı yapıdaki kimyasal katkılar harç ve hamur davranışlarında benzer ama farklı etkiler göstermiştir. Çimento hamurunda BT ve TK ikamesi arttıkça standart kıvam ve priz bitişi süreleri artmıştır. %10-20 oranlarında BT ve TK kullanılan katkılı çimentolar 28 gün kürleme süresi sonunda kıyaslanabilir sonuçlar vermişlerdir. Çimento yüzey alanının artması ile katkılı çimentoların basınç dayanımı artmıştır. Ayrıca Portland çimentosunun mineral katkılarla yer değiştirmesi, çimento hamurunun hacim genleşmesinde kayda değer bir değişiklik oluşturmamıştır.

Anahtar sözcükler: çimento / harç / hamur / Bayburt taşı / Taban külü / kimyasal katkılar / incelik

Abstract:
In this study, pozzolanic featured grinded Bayburt Stone (BT) and Bottom ash of Yatağan Thermal Power Station (TK), with 63 and 125 µm fineness respectively are used to replace CEM-I type cement at 0%, 10%, 20%, and 30% by weight. The aim of this study is to investigate the effects of mineral additives with different fineness on physical and mechanical properties of composite cements. It is also investigated whether produced composite cements are compatible with chemical admixtures. In this context, same type plasticizers belonging to two different firm are tried on mortar and paste with produced compose cement, some of physical, mechanical and rheological effects are investigated. For this purpose, standard consistency, setting time and volume expansion tests are performed on the cement pastes according to TS EN 196-3. Also, flextural strength and compression strength tests are performed on the cement mortars according to TS EN 196-1, and flow table values are obtained for relevant samples according to ASTM C230. After mortar specimens for mechanical strengths are kept in curing pool 28 days, compressive and flexural strength tests are performed on the mortar specimens at the ages of 2, 7 and 28 days.
As a result, changes in specific surface area depending on the particle size distribution of mineral additives makes significant different on the physical, mechanical and rheological properties of cement mortars. Additionally, homogeneous chemical additives belonging to different companies show similar but different effects on behaviors of cement mortar and paste. As long as replacement values of BT and TK increase in the cement paste, standard consistency and setting final time of cement pastes increase. The blended cements containing 10%-20%  BT and 10%-20% TK has shown comparable results at the end of 28 days curing time. The compressive strength of blended cements increases for increasing values of surface area of the cement. Also, the replacement of Portland Cement by mineral additives has no remarkable effect on the expansion of cement paste.

Key words: cement / mortar  /  paste  / Bayburt Stone /  bottom ash  / chemical additives / fineness