Tarihi binaların sağlamlaştırılması için killi kireçtaşından üretilen enjeksiyon malzemesinin karakterizasyonu
Characterization of the grout produced from argillaceous limestone for the consolidation of historic buildings
Yazar: Oktay, Didem; Uğuryol, Mehmet; Güner, M. Buğra; Hazar Yoruç, A. Binnaz; Yüzer, Nabi
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 35 No. 3, 2018
Anahtar kelimeler: Architecture ; Mimarlık ; Doğal hidrolik kireç,Enjeksiyon malzemesi,Kalsinasyon,Killi kireçtaşı,Nano kireç ; Natural hydraulic lime,injection grout,calcination,argillaceous limestone,nano lime

Bu çalışma kapsamında, % 70 oranında kalsiyumkarbonat içeren killi kireçtaşının kalsinasyonu ile hidrolik özellik gösteren nanoboyutlu enjeksiyon malzemesi üretimi ve bu malzemenin karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.Enjeksiyon malzemesi üretimi için öncelikle ham madde 950 °C ve 1100 °C sıcaklıklardakalsine edilerek doğal hidrolik kireç üretilmiştir. Üretilen kireçnumunelerinin mineral içerikleri ile kimyasal bileşimleri XRD ve XRF analiziyleortaya koyulmuş, bağlayıcılık ve hidrolik indeks değerleri belirlenmiştir. Böylelikle1100 °C sıcaklıkta kalsine edilen numunenin enjeksiyon malzemesi üretimi içinuygun olduğu kanısına varılmış ve bu numune mekanik öğütme işlemine tabitutulmuştur. Öğütülen numune ile yaygın olarak kullanılan bir ticari enjeksiyonmalzemesinin bağlayıcılık ve hidrolik indeks değerleri XRF analizi, tane boyutuise DLS analizi vasıtası ile hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmasonucunda öğütülen numunenin tane boyutunun ticari üründen daha küçük venanometre mertebesinde olduğu, bağlayıcılık ve hidrolik indeks değerlerinin iseticari ürüne kıyasla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Ticari ürüne kıyasla dahakuvvetli hidrolik özellik göstermesi beklenen numunenin enjeksiyon işlemindekullanılabilirliğini araştırmak için farklı su/bağlayıcı ve kimyasal katkıoranları ile şerbet (enjeksiyon malzemesi) üretimleri yapılmıştır. Üretilenşerbetlerin akışkanlık, hacim sabitliği ve penetrasyon özellikleri Marsh Hunisi,Akış Konisi, terleme ve kum kolonu testleri ile değerlendirilmiştir. Eldeedilen nano boyutlu doğal hidrolik kireç esaslı enjeksiyon malzemesinin,belirlenen su/bağlayıcı oranı, süper akışkanlaştırıcı miktarı ve karıştırmaprosedürü kullanıldığında, söz konusu testlerdeki sınır şartları sağladığı vedolayısıyla tarihi binaların sağlamlaştırılması için enjeksiyon işleminde kullanılanmevcut ticari ürünlere alternatif olabileceği anlaşılmıştır.

In thisstudy, a nano-sized hydraulic injection material produced by calcination of anargillaceous limestone containing 70% calcium carbonate was characterized. For theproduction of the injection material, firstly, natural hydraulic lime wasproduced by calcining the raw material at 950 °C and 1100 °C. The mineral andchemical composition of the lime samples were identified by XRD and XRFanalysis, and their cementation and hydraulic index values were determined.Thus, it was concluded that the sample calcined at 1100 °C was suitable forinjection material production, so the sample was subjected to mechanicalgrinding. For comparison, the cementation and hydraulic index values ​​of thesample and of a commercial injection material commonly used were calculated by meansof XRF analysis, and their grain sizes were determined by DLS analysis. Thecomparison revealed that the grain size of the ground sample is smaller thanthat of the commercial product and is in the nanometer range, and the groundmaterial is expected to show stronger hydraulic properties than the commercialproduct as its cementation and hydraulic index values are higher. Variousgrouts were produced using different water/binder and chemical admixture ratiosin order to investigate the availability of the sample in the injectionprocess. Fluidity, volume stability and penetration properties of the producedgrouts were evaluated by Marsh Funnel, Flow Cone, bleeding, and sand columntests. The limit requirements of these tests were achieved when water/binderratio, super plasticizer amount and mixing procedure determined by preliminarytests are used. In conclusion, the obtained nano-sized natural hydraulic limebased injection material can be an alternative to existing commercial products usedfor the consolidation of historic buildings.