Çimento-puzolan etkileşiminde moleküler ve elektrokinetik davranışların araştırılması
Investigation of moleculer and electrokinetic behaviours in cement-pozzolan interaction
Yazar: YILMAZ KOÇAK
Danışman: DOÇ. DR. ATİLA DORUM ; YRD. DOÇ. DR. BÜLENT YILMAZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışma, yüksek fırın cürufu, uçucu kül ve doğal puzolan (Tras) katkılı çimentoların referans çimentoya (PÇ 42,5 R) göre moleküler ve elektrokinetik özelliklerinin etkileşimlerini belirlemek için yapılmıştır. Bu amaçla hammaddelere fiziksel, kimyasal, mineralojik, moleküler ve elektrokinetik deneyler uygulanmıştır.Çimento hamurlarında, standart çimento deneyleriyle birlikte XRD, STA ve FT-IR teknikleri kullanılarak hidratasyon gelişimi belirlenmiştir. Ayrıca SEM ile mikro yapıları incelenmiştir.Yapılan çalışmalarda, puzolanların fiziksel özelliklerinin büyük oranda moleküler yapılarına bağlı olduğu tespit edilmiştir. Moleküler yapının özellikleri, kristal ve amorf karakterli olmasının yanı sıra, içeriğindeki kimyasal elementlerin varlığına bağlı olarak değişmektedir. Bu da elektrokinetik özellikleri etkilemektedir. Referans çimento ve puzolanlar, bünyelerindeki pozitif ve negatif değerlikli atom ve atom grupları nedeniyle farklı zeta potansiyeli değerleri almıştır. Dolayısıyla pozitif yüklü parçacıklar, negatif yüklü parçacıklarla etkileşerek önce zayıf, sonra kuvvetli bağlarla bağlanmıştır.Çimento biliminde hidratasyon gelişiminin belirlenmesinde kullanılan XRD, STA ve FT-IR yöntemleri ile incelenen reaksiyonların gelişiminde, taneciklerin elektriksel (çekme-itme) ve yüzey karakterlerinin (suyu seven-sevmeyen) etkili oldukları tespit edilmiştir. Aynı özellikler çimentoların mekanik özelliklerinin gelişiminde de etkilidir.

Abstract:
This study aims to determine mutual influence on molecular and electro-kinetics properties of blast furnace slag, fly ash, and cement with added natural pozzolan (Trass) with respect to reference cement (OPC 42,5 R). For this purpose, physical, chemical, mineralogical, molecular and electro-kinetics tests were applied to raw materials.Hydration progress in cement pastes was examined by applying standard cement experiments along with XRD, STA, and FT-IR methods. Furthermore, micro structures are examined using SEM.In this study, it is shown that physical characteristics of pozzolan mostly depend on their molecular structures. Properties of molecular structure, in addition to its chrystal and amorf character, change based on the existence of its chemical elements. In turn this affects the electrokinetic properties. Reference cement and pozzolans have different zeta potentials because they contain positive and negative atom and group of atoms. Therefore, the interaction of positive charge particles with the negative charge particles results in initially weak but later strong connections.Using the techniques, popular in cement science in order to determine hydration progress, such as XRD, STA and FT-IR, it was established that electrical (pull-push) and surface (hidrofil-hidrofob) characters of particles effect reaction progress. The same properties also have effects on mechanical progress of cements.