Kendiliğinden yerleşen harç ve betonlarda çimento ikame malzemesi olarak zeolitin kullanılabilirliği
The usability of zeolite as cement replacement material in self-compacting mortar and concrete
Yazar: ŞÜKRAN GEÇER
Danışman: DOÇ. DR. SALİH TANER YILDIRIM
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Son yıllarda çevresel etkiler ve enerji verimliliği gereksinimi nedeniyle, araştırmacılar; çimento sanayinde mekanik özelliklerden ödün vermeden, daha az enerji gereksinimiyle daha dayanıklı ve sürdürülebilir malzemeler yapmayı amaçlamıştır. Bu nedenle en yaygın kullanımlardan biri geleneksel çimentolu malzeme üretim sürecinde puzolanik katkı kullanımıdır. Bu kapsamda Balıkesir-Bigadiç yöresinden elde edilen zeolit kendiliğinden yerleşen beton (KYB) karışımında ağırlıkça %0, %5, %10, %15 ve %20 oranlarında Portland çimentosu ile ikame edilerek kullanılmıştır. Bağlayıcı miktarı ve su/bağlayıcı oranı sabit tutulmuştur. Üretilen karışımların taze betonda kıvam, sertleşmiş betonda birim ağırlık, su emme, 3, 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımları ve donma çözünme direnci ölçülmüştür harç çubuklarında ise sülfata karşı dayanıklılık testi yapılmıştır. Zeolit ilavesi ile yayılma miktarı %15 katkı oranına kadar sorun yaşatmazken, %20 oranında zeolit işlenebilirliği ciddi oranda düşürmüştür. Her oranda zeolit kullanımı betonun birim ağırlık değerini düşürmüştür. %15'e kadar zeolit kullanımı dayanımı kontrol betonuna kıyasla her yaşta arttırırken, %20 zeolit kullanımı ise kısa kür koşullarında dayanımı düşürürken uzun kür koşullarında dayanımı kontrol betonuna eşdeğer sonuçlar vermiştir. Donma-çözünmeye karşı en yüksek direnci zeolitsiz numuneler gösterirken zeolit miktarının artmasıyla direnç düşmüştür. Sülfata karşı dayanıklılık testinde ise zeolit katkılı betonların tümü kontrol betonuna kıyasla sülfata karşı direncinin daha yüksek olduğu görülmüştür.

Abstract:
In recent years, due to environmental impacts and the need for energy efficiency; aims to make more durable and sustainable materials with less energy requirements in the cement industry without compromising mechanical properties. Therefore, one of the most common uses is the use of pozzolanic additives in the production process of conventional cementitious materials. In this context, zeolite obtained from Balıkesir-Bigadiç region was replaced by Portland cement with 0%, 5%, 10%, 15% and 20% by weight in the self-compacting concrete mixture. The amount of cement and the water/cement ratio were kept constant. For the produced mixtures; physical properties such as consistency in fresh concrete and unit weight, water absorption in hardened concrete, compressive strengths of 3, 7, 28 and 90 days, freezing-and-thawing test, length change of mortar bars exposed to a sulfate solution were measured. While the addition of zeolite up to 15% did not cause any problems on amount of flow, 20% zeolite reduced workability significantly. The use of zeolite in each ratio reduces the unit weight value of the concrete, while the use of zeolite up to 15% increases the strengthg. The use of 20% zeolite decreased the strength in short curing conditions, whereas the strength in long curing conditions was equivalent to control concrete. The highest resistance of concrete to rapid freezing and thawing was shown by samples without zeolites, but the resistance decreased with increasing zeolite. Sulfate resistance test showed that all zeolite concretes had higher sulphate resistance than control concrete.