Kalsiyum alüminat çimentosu ile portland çimentosunun karşılaştırılması
Comparison of aluminate cement and portland cement
Yazar: MURAT AYDIN
Danışman: PROF. DR. SUPHİ URAL
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Kalsiyum Alüminat Çimentosu'nun (KAÇ) en iyi bilinen özellikleri yüksek sülfat direnci, Erken Priz Alma (EPA) süresi ve mekanik dayanımıdır. Bu çalışmada  KAÇ'ın kimyasal ve mineralojik özellikleri ile EPA süresi, Eğilme ve Basma Dayanımı arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Ayrıca portland çimentosunun basınç mukavemeti, kimyasal ve mineralojik özelikleri de incelenmiştir.%40 Al2O3 içeren KAÇ numunelerinin kimyasal içerikleri X-Işını Flüoresans (XRF) tekniği ile, mineralojik içeriği Rietveld Kantitatif Faz Analiz tekniği ile incelenmiştir. KAÇ'ın kimyasal ve mineralojik özellikleri ile EPA süresi, Eğilme ve Basma Dayanımı arasındaki ilişkiler Lineer Regresyon tekniği ile incelenmiştir. Rietveld faz analiz sonuçlarına göre %40 Al2O3 içeren KAÇ numuneleri %43,8 ±2,0 dikalsiyumalüminat (CA), %15,6 ±2,6 brownmillerit (C4AF), %2,6 ±0,6 manyetit (Fe3O4), %2,5 ±1,2 gehlenit (C2AS), %1,4 ±0,4 mayenit (C12A7) ve %0,5 ±0,3 spinel (MgAl2O4) minerallerinden oluşmaktadır. Ayrıca KAÇ numunelerinde %12 ile %32 oranlarında amorf faz bulundurmaktadır. 97 ayrı KAÇ numunesi üzerinde yapılan deney sonuçlarına göre manyetit  (F3O4) içeriği arttıkça basınç dayanımı azalmıştır. Gehlenit (C2AS) içeriği arttıkça eğilme dayanımı düşmektedir. Ayrıca Manyetit (F3O4) içeriği arttıkça erken priz alma süresi de kısalmaktadır. Blaine test sonuçlarına göre portland çimentosunun ortlama yüzey alanı 3368 cm2 /, KAÇ'ın blaine değerinin ortalama 3205 cm2 /gr olduğu anlaşılmıştır. Görüldüğü gibi blaine test sonuçları ile elek analizi sonuçları birbirini desteklemekte olup portland çimentosu KAÇ'a göre daha ince boyutlu taneciklerden oluşmaktadır.

Abstract:
The best-known properties of Calcium Aluminate Cement (CAC) are high sulphate resistance, Rapid Hardening (RH) time, mechanical strength and refractory properties. In this study, chemical and mineralogical properties of CAC and TH duration, tensile and compression strength were investigated. Chemical content of CAC samples containing 40% Al2O3 was investigated by X-Ray Fluorescence (XRF) technique and mineralogical content was investigated by Rietveld Quantitative Phase Analysis technique. The relationship between chemical and mineralogical properties of CAC, duration of RH, tensile and compression strength were investigated by Linear Regression technique. According to the results of Rietveld phase analysis, CAC containing 43% ± 2,0% dicalcium aluminate (CA), % 15,6 ± 2,6 brownmillerite (C4AF), 2,6 ± 0,6% magnetite (Fe3O4), 2,5 ± 1,2% gehlenite (C2AS), 1,4 ± 0,4% Mayenite (C12A7) and 0,5 ± 0,3% spinel (MgAl2O4). In addition, CAC has an amorphous phase with 12% to 32%. According to the results of the LR analysis, the C12A7 and amorphous phase content are indicators that can be used to estimate the RH duration of the CAC. While the RH duration of the samples with high C12A7 are decreased, the RH duration of the samples with high amorphous substances increased. While the compressive strengths of the samples with high magnetite content are lower, the tensile strengths of the samples with high spinel (MgAl2O4) and amorphous content are higher. According to blaine test results, portlant cement's average surface area is 3368 cm2/g, and it was seen that CAC's blaine result is 3205 cm2/g. As can be seen from blaine test results and sieve analysis results that they support each other, and portlant cement consists of finer-sized particles than CAC.