Mikronize kalsit içeren yüksek hacimde uçucu kül katkılı çimento harçlarının mikroyapısal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructural properties of high volume fly ash blended cement mortars including micronized calcite
Yazar: ÖMER DEMİREL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT DEMİRHAN
Batman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Çimento = Cement ; İnşaat malzemeleri =

Özet:
Yüksek hacimde uçucu kül içeren katkılı çimento harçlarının sertleşmiş ve mikroyapısal özellikleri mikronize kalsit ve uçucu kül değişkenlerine bağlı olarak incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, farklı uçucu kül-çimento oranı ve mikronize kalsit ikame oranı sırasıyla 0.0, 0.25, 0.54, 1.0 ve %0, %2,5, %5 olan on iki karışım tasarlanmıştır. Farklı kür yaşlarında, sertleşmiş özellik ve mikroyapısal karakteristik itibariyle sırasıyla basınç dayanımı, ultrasonik ses dalgası deneyi ve taramalı elektron mikroskopu analizi yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; mikronize kalsit içeren karışımlarda özellikle uçucu kül ve mikronize kalsit kombinasyonuyla üretilen karışımlarda erken yaş sertleşmiş özelliklerinde belirgin düzeyde bir iyileşme elde edilmiştir. SEM görüntülerinde ise test sonuçlarını destekleyen sonuçlar gözlemlenmiştir. Her ne kadar uçucu kül kullanım oranı artışıyla birlikte erken yaş basınç dayanımında düşüş elde edilmişse de çekirdeklenme ve kimyasal etki mekanizmalarının bir neticesi olarak kontrol karışımına kıyasla 90 günlük basınç dayanımında daha yüksek sonuçlar elde edilmiştir. Mikronize kalsit içermeyen kontrol karışımı ile %35 oranında uçucu kül ve %2,5 oranında da mikronize kalsit içeren çimento harçları karışımlarının 90 günlük basınç dayanımı değerleri sırasıyla 43,2 MPa ve 51,9 MPa olup, endüstriyel yan ürün olan uçucu külün yüksek oranda ikame edilmesi ve kalsit ile uçucu kül kombinasyonuyla çimentonun karbon ayak izinde yüksek seviyede bir azalma elde edilmiştir.

Abstract:
The hardened and microstructural properties of cement mortars containing high volumes of fly ash were investigated depending on the variables of micronized calcite and fly ash. For this purpose, twelve mixtures with different fly ash to cement ratio and micronized calcite replacement levels of 0.0, 0.25, 0.54, 1.0 and 0%, 2.5%, 5%, respectively, were designed. In order to evaluate the hardened property and microstructural characteristics at different curing ages, compressive strength, ultrasonic pulsive velocity test, and scanning electron microscopy analysis were performed. The experiment results showed that a significant improvement was obtained in early-age hardening properties in the mixtures including micronized calcite (especially in mixtures produced with a combination of fly ash and micronized calcite). On the other hand, the test results of hardened properties were confirmed by SEM images. Although a decrease in early-age compressive strength was achieved with the increase in fly ash replacement, as a result of nucleation and chemical action mechanisms higher results were obtained at the 90-day compressive strength comparing to the control mixture. The 90-day compressive strength values of the control mixture without micronized calcite and cement mortars containing 35% fly ash and 2.5% micronized calcite were 43.2 MPa and 51.9 MPa, respectively. Therefore, higher replacement level of fly ash and also a combination of calcite and fly ash resulted in a higher reduction in the carbon footprint of cement.