Investigation of the Usability of Karakaya (Yıldızeli) Andesitic Tuffs as Additive in Cement Production

Abstract

The natural pozzolans, known as the commercial name trass, are used as additives in the production of composite cement. Our country, which has qualified trass beds, continues to produce trass cement widely due to its success especially in the field of resistance. As an alternative additive in the cement industry has been increasing day by day and the existing contribution reserves have gradually decreased, researchers have been working on exploring different trass beds and bringing them to the cement industry. In this study, the use of Karakaya andesitic tuffs as trass in cement production was investigated. The mechanical, physical and chemical tests of the samples showed that the total content of the main oxides (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 = 82.25%) and the pozzolanic activity of the materials could be used in the cement industry in high amounts as cement additive material. Karakaya andesitic tuffs provide great ease of use during the winter months due to low moisture content and considerably reduce costs by adding 30-35% to Portland cement clinker.

Keywords

• Karakaya,Tuff,Cement,Trass,Blending Cement

Karakaya (Yıldızeli) Andezitik Tüflerinin Çimento Üretiminde Katkı Maddesi Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Öz

Ticari adı tras olarak bilinen doğal puzolanlar kompoze çimento üretiminde katkı maddesi olarak kullanılırlar. Nitelikli tras yataklarına sahip ülkemiz özellikle dayanım konusundaki başarısından dolayı tras katkılı çimentoları yaygın şekilde üretmeye devam etmektedir. Çimento sanayiinde alternatif katkı talebinin her geçen gün artması ve mevcut katkı rezervlerinin giderek azalması araştırmacıları farklı tras yataklarının keşfi ve çimento sanayiine kazandırılması konusunda çalışmalara yöneltmiştir. Bu çalışmada Karakaya andezitik tüflerinin çimento üretiminde tras olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Örneklerin mekanik, fiziksel ve kimyasal testleri, malzemenin ana oksitlerin (SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃ =%82.25) toplam içeriği ve puzolanik aktivitesi malzemenin çimento katkı malzemesi olarak çimento sanayiinde yüksek miktarlarda kullanılabileceğini göstermiştir. Karakaya andezitik tüflerinin düşük rutubet içermesi nedeniyle kış aylarında büyük kullanım kolaylığı sağlamakta ve Portland çimentosu klinkerine %30-35 katılarak maliyetleri önemli ölçüde düşürmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Tüf,Karakaya,Çimento,Tras,Katkılı Çimento

References

1. ASTM C618; Annual book of ASTM standarts, Phila-delphia, US
2. Binici, H., (2002). PÇ-GYFC-Pomza Üçlü Karışımları-nın Özellikleri, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana
3. Camacho, R.E.R., Afif, R.U., (2002), “Importance of Using the Natural Pozzolans on Concrete Durabi-lity”, Cement and Concrete Research, Elsevier, 32: 1851-1858.
4. Çolak, A , (2003), Characteristics of Pastes From A Portland Cement Containing Different Amaounts of Natural Pozzolan, Cement and Concrete Research, Else-vier, 33, 585-593.
5. Erdoğdu, K., Tokyay, M., Türker, P., (1999), Traslar ve Traslı Çimentolar, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Arge, Ankara, 63 s.
6. Heikal, M., El-Didamony, E., ve Morsy. M. S., (2000), Limestone-filled Pozzolanic Cement, Cement and Conc-rete Research, 1827-1834.
7. Hewlett, P.C., (1998). Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, John Wiley and Sons Inc., Fourth Edition, New York, USA.
8. Korkmaz, M., (2001). Terme Çamlıca Köyü Taşhane Mevkii Taş Ocağından Üretilen Malzemenin Çimento Hammaddesi Olarak Kullanılabilirliği, KTÜ, Maden Mühendisliği Bölümü, Bitirme Tezi, Trabzon, 102 s.

9. Massazza, F., (1999). Pozzolanas and Durability of Concrete, Cement and Concrete World, 4(21), 15-32.
10. Mesci, L, B., ve Gürsoy, H., (2002), Çobansaray-Karakaya (Yıldızeli HB-Sivas) arasındaki Orta Ana-dolu Bindirme Kuşağının (Kuzey Neotetis Kenedi) Tektono stratigrafik ve yapısal özellikleri, Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 135-150.
11. Postacıoglu, B., Çakıroglu, N., Ortabası, N., (1960). Kayseri Puzolanları, İ.T.Ü Mimarlık Fakültesi, Yapı Araştırma Kurumu, Seri C, Sayı1, İstanbul.
12. Postacıoglu, B., Uyan, M., Mazlum, F., (1987). Traslı Çimentoların Kullanma Alanları, İ.T.Ü. İnşaat Fakülte-si, İstanbul.
13. TS-25, (1975). Tras, Türk Standartları Enstitüsü, Anka-ra.
14. TS-26, (1985). Çimentoların Fiziki ve Mekanik Deney Metotları, Türk Standartlar Enstitüsü, Ankara.
15. TS-819, (1988). Rilem- Cembureau Standart Kumu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara
16. TS EN 197-1, (2012), Genel Çimentolar, Genel Çimen-tolar- Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
17. TS EN 197-2, (2012), Çimento, Uygunluk Değerlen-dirmesi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
18. TS EN 196-1, (2012), Çimento Deney Metotları, Daya-nım Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
19. TS EN 196-2, (2012), Çimento Deney Metotları, Çimen-tonun Kimyasal Analizi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
20. TS EN 196-3, (2012), Çimento Deney Metotları, Priz Süresi ve Genleşme Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
21. TS EN 196-5, (2012), Çimento Deney Metotları, Puzo-lanik Çimentolarda Puzolanik Özellik Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
22. TS 12143, (1997), Çimento-Portland Kompoze, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.