Çimentonun fiziksel özelliklerinin üretilen standart harcın mukavemetine etkilerinin araştırılması

Günümüzde en yaygın olarak kullanılan yapı sistemi olan betonarmenin, girdilerinden birisi çimentodur. Yıllardan beri bağlayıcı malzeme olarak kullanılan çimento, başlıca silisyum, kalsiyum, alüminyum ve demir oksitleri içeren hammaddelerin karışımından oluşmuştur. Hammaddelerin farklı oranlarda karışımı ile ve katkı maddelerinin eklenmesi ile farklı tipte çimentolar üretilir. Ülkemizde 1 5 tip çimento üretilmektedir. Farklı tipte çimentolar farklı özellikler gösterir. Bu tezin konusu da farklı tipte çimentoların özelliklerinin ve bu özelliklerle bağlantılı olarak mukaveetteki değişimlerinin incelenmesidir. Günümüzde yapılarda oluşan hasarların ve doğal afetler sonucu meydana gelen yıkımların en önemli sebeplerinden biri uygun malzeme kullanılmamasıdır. Üretilen farkıl tipte çimentolar farklı yapı ihtiyaçlarını karşılamak için yapılmışlardır. Ayrıca bunların alt grupları da bulunmaktadır. Çimento dayanımı 32,5; 42,5; 52,5 sayılarından biri ile belirtilir. Bu sayı standart deneyde çimento numunesinin 28 gün içinde ulaşması gereken basınç dayanımının MPa olarak değeridir. Ayrıca bir R harfi bulunuyorsa bu çimentonun erken dayanımlı olduğunu ve 2 gün içinde standartta belirtilen dayanıma ulaşacağını gösterir. Çimento, içindeki mineral katkı miktarına göre de sınıflandırılır. Standart sınırlardan daha az katkı bulunduğu A harfi, çok katkı bulunduğu ise B harfi ile ifade edilir. Ana hammaddeler olarak kireçtaşı, kil ve marndan oluşan çimentoya katkı maddesi olarak da puzolanik maddeler, uçucu küller, sülfatlar, granule yüksek fırın cürufu belirli oranlarda eklenebilir. Kısacası farklı amaçla kullanılmak üzere çok sayıda çimento tipi piyasada mevcuttur. Bilinçsiz uygulamalar sonucu ortaya çıkan tatsız durumlarda ise 'çimento' hammaddeli betonarme yapılara kusur bulunmaktadır. Çimento yaş, yarı kuru ve kuru sistem olmak üzere 3 şekilde üretilir. Kuru sistem şu anda yaygın olarak kullanılan sistemdir ve hammadde karışımının kurutularak öğütülüp toz halinde iken pişirilmesi ve değirmenlerde öğütülmesi ile elde edilir. Üretimi ise şu aşamalardan oluşur; hammaddelerin hazırlanması, farin hazırlama ve homojenleştirme, kalsinasyon, klinkerin soğutulması, öğütme ve paketleme. Çimentonun özellikleri sertleşme sırasındaki özellikler ve sertleşmiş çimento hamurunun özellikleri olmak üzere ikiye ayrılır. Sertleşme sırasındaki özellikler hidratasyon, hidratasyon ısısı, priz ve sertleşme, priz ve sertleşmenin ayarlanması, yalancı priz, hacim genleşmesi ve taze karışımların reolojisidir. Sertleşmiş çimento hamurunun özellikleri ise çimento hamurunun iç yapısı, mekanik mukaveet, yük altında deformasyon, rötre ve şişme, geçirimlilik, donmaya dayanıklılık ve kimyasal etkilere dayanıklılıktır. Çalışmanın literatür araştırması kısmında elde edilen bu bilgilerin ışığında deneysel çalışmada PKÇ/B 32 ,5R, PKÇ/A 42 ,5R, PÇ 42,5, PZÇ/B 32,5R tipte çimentoların özgül yüzey değeri, tane büyüklüğü, priz süresi ve kuru çimento çözünme ısıları hesaplanır. 2, 7, 28 günlük eğilmede çekme ve basınç mukaveetleri de ölçülen numunelerin özellikleri ve mukaveetleri arasında karşılaştırma yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; 1. Özgül yüzey değeri en küçük olan çimento numunesi (PÇ 42,5) en yüksek eğilmede çekme ve basınç mukaveeti değerine, özgül yüzey değeri en yüksek olan çimento numunesi (PZÇ/B 32, 5R) ise en küçük eğilmede çekme ve basınç mukaveetine sahip olduğu, 2. Tane büyüklüğü en ince olan çimento numunesinin (PKÇ/B 32, 5R) eğilmede çekme ve basınç mukaveeti değerleri düşüktür. Tane büyüklüğü en kalın olan çimento numunesi (PKÇ/A 42, 5R) eğilmede çekme ve basınç mukaveeti en yüksek olan numune olduğu, 3. Priz süresi en uzun olan numunenin (PÇ 42,5) eğilmede çekme ve basınç mukaveeti değeri en yüksek, en kısa olan numunenin (PZÇ/B 32, 5R) ise en düşük değerlere sahip olduğu, 4. En yüksek kuru çimento çözünme ısısına sahip çimento numunesi (PKÇ/A 42, 5R) en yüksek eğilmede çekme ve basınç mukaveeti değerine, en düşük kuru çimento çözünme ısısına sahip çimento numunesi (PZÇ/B 32, 5R), ise en düşük eğilmede çekme ve basınç mukaveeti değerine sahip olduğu bağıntıları bulunmuştur.