Doğal puzolan katkılı kireç bağlayıcının otoklavla kür koşullarının değerlendirilmesi

Puzolan katkılı kireç, sönmüş hava kireci ve doğal ya da yapay puzolanik malzemelerin belirli oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen suya dayanıklı bir bağlayıcıdır. Sönmüş hava kirecine puzolan eklenmesi; kirecin hidrolik özelik kazanmasını, suya karşı direncinin artmasını, daha yüksek dayanıma ve dayanıklılığa sahip olmasını sağlar. Kür, yeni üretilmiş bir bağlayıcının sertleşmesi, dayanımının ve diğer özeliklerinin gelişmesi sürecinde, gereken nem ve sıcaklık koşullarının sürdürülmesini sağlamak amacıyla uygulanan yöntemdir. Puzolan katkılı kireç, katılan puzolanın türüne bağlı olarak, uzun bir sürede yavaşça dayanım kazanmaktadır. Bu bağlayıcının dayanım kazanma süresinin kısaltılması amacıyla kür sıcaklığının artırılmasına yönelik çalışmalar bulunmaktadır. Ancak, erken dönemde sıcaklık etkisiyle hızlandırılmış puzolanik reaksiyon, daha ileriki dönemde reaksiyon gelişimini engelleyerek dayanımda azalmaya neden olmaktadır. Öte yandan, puzolan katkılı kireç harçlarının dayanımı su içerisinde iyi gelişmektedir. Bu nedenlerden ötürü, puzolan katkılı kireç harcı üzerinde, su ve sıcaklık etkisinin bir arada sağlandığı düşük sıcaklık ve buhar basınçlı otoklav kürü koşullarının araştırılması gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, Datça çevresindeki volkanik tüfler ve sönmüş kireç karışımından üretilen hidrolik bağlayıcı malzemenin, kısa sürede dayanım kazanması için düşük sıcaklık ve buhar basınçlı otoklav kürü koşullarını araştırmak, otoklav kürü koşulları altında suya dayanıklı bir bağlayıcı malzeme üretmek, üretimde harcanan enerjiyi minimize etmek ve üretilen bağlayıcı malzemenin öncelikle yapı bloğu olarak, ayrıca çağdaş ve tarihi yapılarda sıva ve derz harcı olarak kullanım olanaklarını belirlemektir. Deneysel çalışma, üç aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, Datça Toprağı'nın puzolanik özeliği belirlenmiş; ikinci aşamada, Datça puzolanı katkılı kireç harcının düşük sıcaklık ve buhar basınçlı otoklavda kürlenmesiyle ilgili ön deney çalışmaları yapılmış; üçüncü aşamada, öndeney sonuçlarından elde edilen verilerden yararlanılarak düşük sıcaklık ve buhar basınçlı otoklav kürü koşulları belirlenmiştir. Düşük sıcaklık ve buhar basınçlı otoklavda kürün diğer kür koşullarına nazaran mukaveet gelişiminde ne yönde bir değişim gösterdiğini belirlemek için diğer kür koşulları da deney programına dahil edilmiştir. Deneysel çalışma kapsamında; Kür süresinin etkisini ölçmek amacıyla numuneler, ilk 7 gün 20 2 C'de ve polietilen kaplanarak % 95 2 bağıl nemde, 7. günden itibaren ise polietilenden çıkartılarak 20 2 C ve % 50 2 bağıl nemli ortam koşullarında 28 ve 90 gün süreyle; Su kürünün etkisini ölçmek amacıyla numuneler, ilk 7 gün 20 2 C'de ve polietilen kaplanarak % 95 2 bağıl nemde, 7. günden itibaren polietilenden çıkartılarak 20 2 C'deki su içerisinde 7, 28 ve 90 gün süreyle; Farklı sıcaklıkların etkisini ölçmek amacıyla numuneler, ilk 36 saat kalıp içerisinde 20 2 C'de ve polietilen kaplanarak % 95 2 bağıl nemde, daha sonra kalıptan çıkartılarak 70 ve 90 C ve % 95 2 bağıl nemde etüvde 6 gün süreyle; Farklı sıcaklık ve su buharı basıncı etkisini ölçmek amacıyla numuneler, ilk 36 saat kalıp içerisinde 20 2 C'de ve polietilen kaplanarak % 95 2 bağıl nemde, daha sonra kalıptan çıkartılarak 70 ve 90 C ve basınç altında (sırasıyla 0.02 ve 0.04 MPa) saatte 35 C/sa hızla ısınan ve soğuyan otoklavda 6, 8 ve 10 saat süreyle kürlenmiştir. Kür işleminden sonra etüvde ve otoklavda kürlenen numuneler, oda sıcaklığına ulaşıncaya kadar desikatörde soğutulmuş ve fiziksel ve mekanik özelikleri belirlemek için deneylere tabi tutulmuştur. Su içerisinde kürlenen numuneler ise, yüzeydeki suyun uzaklaştırılması için 24 saat 50 C'de kurutulduktan sonra deneyler gerçekleştirilmiştir. Malzeme üzerinde; özgül ağırlık, birim hacim ağırlık, ultrases hızı/elastiklik modülü, kapiler su emme, atmosfer basıncı altında su emme, komposite ve porozite, buhar geçirgenlik direnci fiziksel deneyleri ve eğilmede çekme dayanımı, basınç dayanımı mekanik deneyleri uygulanmıştır. Araştırma sonucunda, Datça puzolanı katkılı kireç harcının ortam koşullarında düşük bağıl nemde kürlendiğinde olumlu sonuç vermediği görülmüştür. Su içerisinde 90 gün boyunca kürlenen numunelerin basınç dayanımı gelişiminin diğer kür koşullarına göre daha olumlu gerçekleştiği, ancak, 90 günlük kür süresinin çalışmanın temel amaçlarından biri olan kısa sürede yapı malzemesi üretimi kriterini sağlayamadığı belirlenmiştir. Datça puzolanı katkılı kireç harcı etüvde kürlendiğinde, 70 C üzerindeki sıcaklıkta fiziksel ve mekanik özeliklerin azaldığı tesbit edilmiştir. Datça puzolanı katkılı kireç harcı düşük sıcaklık ve buhar basıncı altında otoklavda kürlendiğinde, hem sıcaklık artışına (70 C'nin üzerinde) hem de kür süresi artışına (6 saatin üzerinde) ters orantılı olarak fiziksel ve mekanik özeliklerin azaldığı belirlenmiştir. Harcın kısa sürede yüksek bir dayanım kazanması için gereken ideal koşulların; 70 C'de 6 saat uygulanan düşük sıcaklık ve buhar basınçlı otoklav kürü olduğu tesbit edilmiştir. Su içerisinde 90 gün kürlemede elde edilen basınç dayanımına yakın değerin otoklavda 70 C'de 6 saat kürlemede elde edilebilmesi, üretimde zaman kaybını ortadan kaldırmıştır. Ayrıca, aynı dayanıma sahip harcın etüvde 7 gün, otoklavda ise 2 gün içerisinde piyasaya arz edilebilir olması, otoklav kürünün üretimde hız ve zamandan tasarruf sağladığını göstermektedir. Benzer özeliklere sahip yapı malzemesi üretmek için, otoklavda aynı sıcaklıkta 6 saat kürlemede tüketilen elektrik enerjisinin, etüvde 6 gün kürlemeye göre daha az olması, otoklav kürünün enerji etkin bir kür koşulu olduğunu göstermektedir. Otoklavda 70 C'de 6 saat kürleme sonucunda üretilen yapı malzemesinin, yapılarda taşıyıcı amaçla düşey delikli pişmiş toprak tuğla ve bölücü amaçla delikli kireç kumtaşı blok yerine kullanılması olanaklıdır. Ayrıca, Datça puzolanı katkılı kireç harcının sahip olduğu fiziksel ve mekanik özelikler, gerek çağdaş yapılarda gerekse tarihi yapıların onarım ve güçlendirme çalışmalarında sıva ve harç malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Su içerisinde 90 gün kürlemede elde edilen basınç dayanımına yakın değerin otoklavda 70 C'de 6 saat kürlemede elde edilebilmesi, üretimde zaman kaybını ortadan kaldırmıştır. Ayrıca, aynı dayanıma sahip harcın etüvde 7 gün, otoklavda ise 2 gün içerisinde piyasaya arz edilebilir olması, otoklav kürünün üretimde hız ve zamandan tasarruf sağladığını göstermektedir. Benzer özeliklere sahip yapı malzemesi üretmek için, otoklavda aynı sıcaklıkta 6 saat kürlemede tüketilen elektrik enerjisinin, etüvde 6 gün kürlemeye göre daha az olması, otoklav kürünün enerji etkin bir kür koşulu olduğunu göstermektedir. Otoklavda 70 C'de 6 saat kürleme sonucunda üretilen yapı malzemesinin, yapılarda taşıyıcı amaçla düşey delikli pişmiş toprak tuğla ve bölücü amaçla delikli kireç kumtaşı blok yerine kullanılması olanaklıdır. Ayrıca, Datça puzolanı katkılı kireç harcının sahip olduğu fiziksel ve mekanik özelikler, gerek çağdaş yapılarda gerekse tarihi yapıların onarım ve güçlendirme çalışmalarında sıva ve harç malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.