BOR BİLEŞİKLERİNİN ÇİMENTO PRİZ SÜRESİNE ETKİSİ VE DENETLENEBİLİRLİĞİ

Abstract

Bugüne kadar, priz geciktiriciler gibi kısıtlı kullanım koşulları haricinde, bor bileşiklerinin çimento bağlayıcılı kompozitlerde kullanımı sertleşme (priz) ve buna bağlı dayanım problemleri yüzünden yaygınlaşamamıştır. Bu olumsuzlukların ortadan kaldırılabilmesi durumunda, bor bileşiklerinin çimento ve beton üretiminde katkı maddesi olarak yaygın kullanımı sağlanabilecek, dolayısıyla çimentolu kompozitlere ilave yangın dayanımı, radyasyon geçirimsizliği gibi teknolojik özellikler kazandırılabilecektir. Bu çalışmada, bor bileşiklerinin farklı türde çimentoların hidratasyon sürecine etkileri ve bu etkilerin kontrol edilebilme olanakları araştırılmıştır. Bu amaçla, Portland, aktif belit (BAB) ve kalsiyum alüminatlı çimentolar kullanılarak ve ayrıca çimento ağırlığının % 0.25-1.00 oranında borik asit katılarak harç karışımları hazırlanmıştır. Taze harçların priz başlama ve priz sonu süreleri ölçülmüştür. Harçlardaki boroksit konsantrasyonu artıkça, priz süreleri oldukça artmıştır. Borik asidin hidratasyon sürecine olumsuz etkisini bastırmak için çimento ağırlığının farklı oranlarında üç farklı stabilizör karışımlara ilave edilerek priz süreleri yeniden ölçülmüş ve sonuçlar hem kontrol hem de borik asit katkılı/stabilizör katkısız harç örnekleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, borik asit ilave edilen harçlarda optimum işlenebilirlik süreleri dikkate alınarak, amaca uygun stabilizör türü ve kullanım oranları belirlenmiştir.

Keywords

• Bor bileşiği, B2O3/c oranı, priz süresi, stabilizör

THE EFFECT OF BORON COMPOUND TO SETTING TIME OF CEMENT AND CONTROLLABILITY

Abstract

So far, the use of boron compounds as composites of cement binder, except for the limited usage conditions like setting retarders, has not become widespread because of the hardening (socket) and the related problems. The boron compounds will can be obtained of widely usage as an additive in the production of cement and concrete in case of the elimination of this negative event thus, technological properties such as fire resistance, impermeability of the radiation to cementitious composites will can be enhanced. In this study, the effects of the boron compounds into hydration process of the different cement types and controllability of the effects is investigated. For this purpose, mortar mixtures were prepared using Portland, boron modified active belite (BAB) and calcium aluminate cements and, in addition to adding boric acid of 0.25-1.00% by weight of cement. Initial setting and finish setting times of fresh mortars were measured. The increase of boric acid concentration in the mortar mixtures, the increase setting times of the fresh mortars. For suppress to the negative impact of boric acid to the hydration process, setting times were again measured adding three different stabilizer types at different ratios by weight of cement and results of added stabilizer mortar samples were compared to both control samples and boric acid added/ without stabilizer mortars samples. As a result, the suitable stabilizer type and usage ratio for purpose were determined taking into consideration optimum workability times of mortars adding boric acid.

Keywords

• The compound of boron, B2O3/c ratio, setting time, stabilizer

References

1. Bell S., Coveney P.V. (1998). Molecular modelling of mechanism of action of borate retarders on hydrating cement at high temperature. Molecular Simulation, Informa Ltd., pp. 331– 356, U.K.
2. Kula I., Olgun A., Sevinc V., Erdogan Y. (2002). .An investigation on the use of tincal ore waste, fly ash and coal bottom ash as Portland cement replacement materials. Cem. Concr. Res. 32, pp. 227– 232.
3. Targan Ş., Olgun A., Erdoğan Y., Sevinç V. (2003). Influence of natural pozzolan, colemanite ore waste, bottom ash, and fly ash on the properties of Portland cement. Cem. Concr. Res. 33, pp. 1175-1182,
4. Sağlık A., Sümer O., Tunç E., Kocabeyler M.F., Çelik R.S. (2009). Boron modified active belite (BAB) cement and its applicability for DSI projects. DSI technical bulletin Vol.105, Ankara.
5. Volkman D.E., Bussolini P.L. (1992). Comparison of fine particle colemanite and boron frit in concrete for time-strength relationship. JTE, Vol. 20, Issue 1, USA.
6. Demir D., Keleş G. (2006). Radiation transmission of concrete including boron waste for 59.54 and 80.99 keV gamma rays. NIM-B 245, p. 501-504.
7. BOREN. Bor ve çimento. http://www.eie.gov.tr/duyurular/EV/EV_etkinlik/ 2008_bildiriler/04-OTURUM_ve ve_AR-GE/0403.pdf
8. Çelik A.G. (2008). Selülozik izolasyon malzemesi ve uygulama alanları. 27. Enerji Verimliliği Haftası Konferansı ve Fuarı, Ankara.

9. Taylor, H.F.W. (1997). Cement chemistry (2nd Edition)”. Thomas Telford publishing, London.
10. Conner, J.R. (1990). Chemical fixation and solidification of hazardous waste. Van Nostrand Reinhold, N.Y.
11. Davraz M. (2010). The effect of boron compound on the properties of cementitious composites. Science and Engineering of Composite Materials, Volume 17, No 1, 1-17.
12. TS EN 196-3 (2003). Çimento Deney Metotları Bölüm 3: Priz süresi ve Hacim Genleşmesi Tayini, TSE, Ankara.