Katkısız ve katkılı çimentoların hidratasyon ısılarının çimentonun diğer özellikleriyle karşılaştırılması
Heat hydrataion of cement and blended cement and compare it with other cement characteristics
Yazar: ÖZLEM AKYAZI
Danışman: PROF. DR. FAHRİYE M. KILINÇKALE
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği ve Malzemesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton ağırlık barajları = Concrete gravity dams ; Hidratasyon ısısı = Hidratation heat ; Katkı maddeleri = Additives ; Katkı malzemeleri = Addition materials ; Çimento = Cement

Özet:
Çimento hava ile suda sertleşen ve sertleştikten sonra suda çözünmeyen, bu özelliğinden dolayı hidrolik bağlayıcı olarak da adlandırılan toz haldeki maddedir. Çimentonun su ile yaptığı kimyasal reaksiyona hidratasyon denir. Hidratasyon ısısı, hidratasyon sonucu açığa çıkan ısıdır. Çimentonun hidratasyonu sonucu açığa çıkan ısı kütle betonları, baraj betonları, temel ayakları, vb. gibi kütle betonu bulunan yapılarda termik rötreye neden olmaktadır. Bu yüzden hidratasyon ısısını arttıran nedenler ve hidratasyon ısısınına karşı alınacak önlemler üzerinde çalışmalar yapılmıştır.Bu çalışmada, farklı tipte ve incelikte çimentolara katkılar ilave edildi. Katkısız ve katkılı çimentoların çözünme ısıları ölçüldü, çimento özelliklerinin, inceliğinin ve katkıların çözünme ısısına etkileri araştırılmıştır. Bu tez kapsamında farklı cins ve incelikte çimentoların (CEM 1 400 ? 463 - 550 m2/kg, SDÇ 318 - 400 - 550 m2/kg), çimentolara katılan puzolanlar uçucu kül, silis dumanı, buğday sapı külü, tras ve gizli hidrolik bağlayıcı olan yüksek fırın cürüfunun çözünme ısısını ne şekilde ve hangi oranda etkilediği araştırıldı. Çimentonun hidratasyon ısısının ölçülmesi için çimentonun toz halde çözünme ısısı belirlenir. Hidrate çimentonun hidratasyon ısısı ise çimentonun çözünme ısısından yararlanılarak bulunur. Sıcaklık artışları Beckmann termometresi ile hassas ölçümler yapılarak belirlendi, çözünme ısıları hesap edildi.Bu çalışma sonunda anabileşenler arasında ısıya en çok etki eden bileşenlerden C3S ve C3A miktarları çimento kompozisyonunda arttıkça çözünme ısısının arttığı görüldü. Deneylerde kullanılan katkılardan puzolanik aktivitesi yüksek olan buğday sapı külünün çözünme ısısını en çok düşüren puzolan olduğu saptandı. Çimentonun inceliği arttıkça genellikle çözünme ısısının arttığı, priz sürelerinin kısaldığı görüldü.

Abstract:
Cement is a fine powder which sets within a few hours when mixed with water, and then hardens into a durable solid mass due to its very low solubility in alkaline aqueous media. Cements are also called hydraulic binders. The chemical reaction between cement and water is called hydration. Heat of hydration is the heat released as a result of hydration. Heat of hydration causes thermal shrinkage especially in mass concretes, in dams and foundation piers, etc. Hence, considerable amount of research has been carried out on the causes of and actions to be taken to reduce the heat of hydration.In this study, cements of different fineness and types with replacements of puzzolans are studied. Dissolution heats of pure and blended cements thus obtained are measured. The effects of properties of cements, especially the fineness and the types of additives on dissolution heat are researched. In this thesis, different fineness and type of cements (CEM 1 463 ? 400 ? 550 m2/kg, SDÇ 318 - 400 - 550 m2/kg) and puzzolans (fly ash, silica fume, corn stalk ash, trass) and blast furnace slag which is admitted hidden hdraulic binder that added to cements are investigated in which quantity and how affects the dissolution heat. To measure the cement?s hydration heat, powder cement?s dissolution heat have to be determined. Hydration heat of hydrated cement is found profit by cement?s dissolution heat. Sensitive measurements are made with Beckmann thermometer to see temeperature rises.At the end of the study it is detected that C3S and C3A are the compounds of cement that effect heat of hydration more than others. As these compounds increase amount of quantity in cement composition, dissolution heat increases. Additives which are used in tests, corn stalk ash has a high puzzolanic reactivity and decreases dissolution heat most from others. As the fineness of cement incerases, generally dissolution heat increases and time of setting shortens.