METAKAOLİN KULLANIMININ HARÇLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ

Year 2010, Volume: 25 Issue: 2, 13 - 24, 01.06.2010

Şemsi Yazıcı Didem Anuk Hasan Şahan Arel

Abstract

Bu çalışmada değişik oranlarda metakaolin içeren çimento harçların basınç ve eğilme dayanımlarına zamanın ve değişik hızlandırılmış kür yöntemlerinin etkisi incelenmiştir. Bu amaçla %5, %10, %15 ve %20 oranlarında metakaolin ağırlıkça çimento ile yer değiştirilerek 5 farklı harç karışımı tasarlanmıştır. Harç karışımlarında agrega/bağlayıcı madde/su oranları ağırlıkça 3/1/0.5 olarak oluşturulmuştur. Karışımlarda kırma kireçtaşı esaslı 0‐5 mm boyutlarındaki ince agrega kullanılmıştır. Üretilen harçlardan 40/40/160 mm boyutlu prizmatik örnekler hazırlanmıştır. Hazırlanan örneklerin 1, 3, 7, 28, 56, 90 ve 180 günlük basınç ve eğilme dayanımları standart kür işleminden sonra saptanmıştır. Ayrıca üretilen harçlardan hazırlanan örnekler 35 oC ılık su kürüne, 80 oC de kaynar su kürüne ve otojen küre de tabi tutularak hızlandırılmış dayanımları belirlenmiştir. Çimento yerine metakaolin kullanılan harçlarda en yüksek basınç ve eğilme dayanımları %15 metakaolin kullanılan harçlarda elde edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda metakaolinin üretilen harçların erken yaşlarda basınç ve eğilme dayanımlarına katkısının da olduğu görülmüştür. Ayrıca hızlandırılmış kür işlemleri ile sadece portland çimentosu içeren kontrol harcının değişik oranlarda metakaolin içeren harçlardan daha etkin olarak erken dayanım kazandığı da anlaşılmıştır.

Keywords

Metakaolin, hızlandırılmış kür, basınç dayanımı, eğilme dayanımı.

Influences of Metakaolin on the Mechanical Properties of Mortars

Abstract

In this study, the effects of different replacement of cement by metakaolin (MK) on compressive and flexural strength and different accelerated curing methods of mortars were investigated. For this purpose, MK replacement 5%, 10%, 15% and 20% by weight of cement, 5 different mortar mixtures were designed. Mortar mixtures, aggregate/binder/water ratio by weight as 3/1/0.5 formed. Size of 0‐5 mm limestone used as fine aggregate in mortar mixtures. 40/40/160 mm‐sized prismatic specimens were prepared. The prepared samples 1, 3, 7, 28, 56, 90 and 180‐day compressive and flexural strengths were determined after the standard cure. In addition, samples of 35 ° C warm water cure, 80 ° C, boiling water cure, and autogenous cure were subjected to accelerated strength determined. Mortar containing 15% MK replacements showed maximum compressive and flexural strength. Based on the results obtained from this study, mortars produced with MK, at an early age was also the contribution of compressive and flexural strength. In addition, with accelerated curing processes containing only portland cement control mortar containing incorporating different proportions of metakaolin also gained early strength is understood as more effective.

Keywords

Metakaolin, accelerated curing, compressive strength, flexural strength.

References

• Badogiannis, E., Papadakis, V.G., Chaniotakis, E., Tsivilis, S.,2004 “Exploitation of poor Greek kaolins: strength development of metakaolin concrete and evaluation by means of k‐value”, Cement & Concrete Research, Vol. 34, pp.1035‐1041.
• Cassagnabere, F., Escadeillas, G., Mouret, M., 2009, “Study of the reactivity of cement/metakoalin binders at early age for specific use in steam cured precast concrete”, Construction and Building Materials, 23, 775‐784.
• Curcio, F., DeAngelis, B.A., Pagliolico, S., 1998, “Metakaolin as a pozzolanic microfiller for high‐ performance mortars”, Cement & Concrete Research, 28, 803‐809. Erdoğan, Y.T., 2003, “Beton”, METU pres Publishing Company, Ankara, 741 p.
• Khatib, J.M. and Wild, S., 1998 ”Sulfate resistance of metakaolin mortar”, Cement & Concrete Research, 28, 120–132.
• Khatib, J.M., Clay, R.M., 2004, “Absorption characteristics of metakaolin concrete”, Cement & Concrete Research, 4, 19‐29.
• Khatib, J.M., Hibbert, J.J., 2005, “Selected engineering properties of concrete incorporating slag and metakaolin”, Construction and building materials, 19, 460‐472.
• Kim, H.S., Lee, S.H., Moon, H.Y., 2007, “Strength properties and durability aspect of high strength concrete using Korean metakaolin”, Construction and building materials, 21, 1229‐1237.
• Neville, A. M., 1981, “Properties of Concrete” Longman Scientific and Technical, England.
• Poon, C.S., Kou, S.C, Lam, L., 2006, “Compressive strength, chloride diffusivity and pore structure of high performance metakaolin and silica fume concrete”, Construction and building materials, 20, 858‐865.
• Poon, C.S., Lam, L., Kou, S.C., Wong, Y.L., Wong, R., 2001, “Rate of puzzolanic reaction of metakaolin in high‐performance cement pastes”, Cement & Concrete Research, Vol. 31, pp.1301‐1306.
• Sabir, B.B., Wild, S., Bai, J., 2001, “Metakaolin and calsined clays as pozzolans for concrete: a review”, Cement & Concrete Composites, Vol. 23, pp.441‐454.
• Siddique, R., Kalus, J., 2009, ”Influence of metakaolin on the properties of mortar and concrete: a review”, Applied Clay Science, 43, 392‐400.
• Wild, S. and Khatib, J.M., 1997, “Portlandite consumption in metakaolin cement pastes and mortars”, Cement & Concrete Research, Vol. 27, No, 1, pp.137‐146.
• Wild, S., Khatib, J.M. and Jones, A., 1996, “Relative strength pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised MK”, Cement & Concrete Research, 26, 1537–1544.
• Zhang, M.H. and Malhotra, V.M., 1995, “Characteristics of a thermally activated alumino‐silicate pozzolanic material and its use in concrete”, Cement & Concrete Research, 25, 1713‐1725.