POMZA ZEOLİT VE CEM I ÇİMENTOSUNUN MİNEROLOJİK MOLEKÜLER ELEKTROKİNETİK VE TERMAL UYUMUNUN YÜKSEK DAYANIMLI BETONA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Bu çalışmada pomza ve zeolit gibi yüksek silis içerikli minerallerin yüksek dayanımlı beton (YDB) içerisindepuzolan olarak kullanımının mineralojik, moleküler, elektrokinetik (zeta potansiyel) ve simültane termal açıdanuyumu araştırılmıştır. Bu amaçla bağlayıcılar üzerinde fiziksel, kimyasal, mekanik, mineralojik, moleküler,elektrokinetik ve termal analizler yapılmıştır. Daha sonra yüksek dayanımlı beton tasarımı gerçekleştirilirkençimentoya ikame edilmek suretiyle (0P15Z “%0 Pomza+%15 Zeolit”, 5P10Z, 10P5Z ve 15P0Z) olmak üzeredört tip YDB üretilmiştir. Üretilen YDB’lar üzerinde bir takım taze beton deneyleri ve basınç dayanımı deneyleriyapılmıştır. Bağlayıcılar üzerinde yapılan analizlerden alınan veriler ile YDB’lardan alınan verilerin birbiriyleuyum içerisinde olup olmadığı tespit edilmeye çalışmıştır. Sonuçta pomza, zeolit ve CEM I 42,5 R çimentosununkimyasal, mineralojik, moleküler, elektrokinetik ve termal uyumunun, üretilen YDB türlerinde de ortaya çıktığıbelirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Pomza, zeolit, mineralojik analiz, moleküler analiz, zeta potansiyel, simültane termal analiz, yüksek dayanımlı beton.

Kaynakça

1. Aydın S., Aytaç, A. H., Ramyar, K., “Çimento
2. kompozisyonu ve kimyasal katkı kökeninin beton
3. özelliklerine etkisi” Yapılarda kimyasal katkılar
4. sempozyumu, Ankara, 1:34 (2005).
5. Tolğay, A., Yaşar, E., Erdoğan, Y., “Nevşehir
6. Pomzasınm Agrega Olarak Betonda
7. Kullanılabilirliğinin Araştırılması” 5. Endüstriyel
8. Hammaddeler Sempozyumu, İzmir, (2004).

9. Sarı, D., Paşamehmetoğlu, A. G., “The effects of
10. gradation and admixture on the pumice ligtweight
11. aggregate concrete, Cement and Conrete
12. Research, 35 (5): 936-942 (2005).
13. Yazıcıoğlu, S., Demirel, B.,” Puzolanik Katkı
14. Maddesi Olarak Kullanılan Elazığ Yöresi
15. Pomzasının İlerleyen Kür Yaşlarında Betonun
16. Basınç Dayanımına Etkisi” Fırat Üniv. Fen ve
17. Müh. Bil. Dergisi, 18 (3): 367-374 (2006).
18. Şimşek, O., Aruntaş H.Y.., Eroltekın V., “Uçucu
19. Külün Hafif Beton Yapı Elemanı Üretiminde
20. Kullanımı ve Mekanik Özelliklerine Etkisi”
21. Teknoloji, 2 (3-4): 15-23 (1999).
22. Ekici, B. B., Demirel, B., “Determination Of The
23. Effects Of Grounded Pumice On Compressive
24. Strenght Of Concrete With Artificial Neural
25. Networks” E-Journal Of New World Sciences
26. Academy, 3 (1):169-175 (2008).
27. Uysal, H., Demirboga, R., Sahin, R., ve Gül, R.,
28. “The Effects of Different Cement Dosages,
29. Slumps and Pumice Aggregate Ratios on the
30. Thermal Conductivity and Densities of
31. Concrete”, Cement and Concrete Research, 34
32. (5): 845-848 (2004).
33. Ceylan, H., Saraç, M. S., “Farklı Pomza Agrega
34. Türlerinden Elde Edilen Hafif Betonun Sıcaklık
35. Etkisindeki Bazı Özellikleri Üzerine Bir
36. Araştırma” Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen
37. Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10 (3): 413-
38. (2006).
39. Kılıç, A., Atıs, C. D., Yaşar, E. And Özcan, F.,
40. “High-Strength Lightweight Concrete Made with
41. Scoria Aggregate Containing Mineral
42. Admixtures”, Cement and Concrete Research,
43. (10): 1595-1599 (2004).
44. Cavalari, L., Miraglia, N. and Papia, M., “Pumice
45. concrete for structural wall panels”, Engineering
46. Structures, 25 (1): 115-125 (2003).
47. Yılmaz, K., Canpolat, F., Arman, H., “Taban
48. Külü Ve Doğal Zeolitin Puzolanik Çimentoda
49. Katkı Olarak Kullanımı” Beton 2004 Kongresi,
50. İstanbul, 10-12 (2004).
51. Şişman, C. B., Kocaman, İ., Gezer, E., “Doğal
52. Zeolitten Üretilecek Hafif Betonun Tarımsal
53. Yapılarda Kullanılabilirliği Üzerine Bir
54. Araştırma” Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi, 5
55. (2): 20-25 (2008).
56. Kosmatka S.H. and W.C.Panarese,. Desing and
57. Control of Concrete Mixture. Portland Cement
58. Association Publication, Illinois, USA. 358
59. (1992).
60. Topçu İ.B., “Beton”, İnşaat Müh. Odası
61. Eskişehir Odası Yayınları, Uğur Ofset A.Ş.
62. Eskişehir, 183-185 (2006).
63. Ünal O., Uygunoğlu,T., “Diyatomitin Hafif
64. Beton Üretiminde Kullanılması”. İMO Teknik
65. Dergisi, 1: 4025-4034 (2007).
66. Okucu, A., “Bigadiç Ve Turnatepe (Balıkesir)
67. Yörelerindeki Zeolitik Ve Perlitik Tüflerin
68. Puzolanik Özellikleri” Doktora Tezi, Balıkesir
69. Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir,
70. -60 (1998).
71. Yıldırım, F. S., “Puzolanik zeolitin çimentoda
72. katkı uygunluğunun araştırılması” Y. Lisans tezi,
73. Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri
74. Enstitüsü, Hatay, 45-75 (2007).
75. Gürkan, A., “Pomza ve zeolitin alkali silika
76. reaksiyonu üzerine etkisi”, Doktora Tezi, Dokuz
77. Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,
78. İzmir 100-115 (2006).
79. Naiqian, F., Hongwei, J. ve Enyi, C. “Study on
80. the suppresion effect of natural zeolite on
81. expansion of concrete due to alkali-aggregate
82. reaction”, Magazine of Concrete Research, 50
83. (1): 17-24 (1998).
84. Uzal B., “Properties And Hydration Of
85. Cementitious Systems Containing Low, Moderate
86. And High Amounts Of Natural Zeolites”,
87. Doktora Tezi, Ortadoğu Teknik Üniversitesi Fen
88. Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 40-45 (2007).
89. Feng, N.Q., Li, Z., G., Zang, X. W., “High–
90. strength and Flowing Concrete with a Zeolite
91. Mineral Admixture”, Cement and Aggregates,
92. ASTM, 12: 61–69 (1990).
93. Albayrak, M., Yörükoğlu, A., Karahan, S.,
94. Atlıhan,S., Aruntaş, H. Y., and Girgin, İ.,
95. “Influence of zeolite additive on properties of
96. autoclaved aerated concrete” Building and
97. Environment, 42 (9): 3161-3165 (2007).
98. Puertas, F., Fernandez-Jimenez, A., Blanco-
99. Varela, M.T., “Pore solution in alkali-activated
100. slag cement pastes. relation to the composition
101. and structure of calcium silicate hydrate”,
102. Cement And Concrete Research, 34 (1): 139-148
103. (2004).
104. Puertas, F., Fernandez-Jimenez, A.,
105. “Mineralogical and microstructural
106. characterisation of alkali-activated fly ash/slag
107. pastes”, Cement & Concrete Composites, 25:
108. –292 (2003).
109. Koçak, Y., “Çimento-Puzolan Etkileşiminde
110. Moleküler ve Elektroknetik Davranışların
111. Araştırılması” Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi
112. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 35-60 (2008).
113. Gomes, C.E.M., Ferreira, O.P., “Analyses of
114. microstructural proporties of va/veova copolymer
115. modified cement pastes”, Polimeros: Ciencia E
116. Tecnologia, 15 (3): 193-198 (2005).
117. Karakaya, M. Ç., “Kil minerallerinin özellikleri
118. ve tanımlama yöntemleri”, Bizim Büro Basımevi,
119. Ankara, 541- 595 (2006).
120. Varast, M.J., De Buergo, M.A., Fort, R., “Natural
121. cement as the precursor of portland cement:
122. methodology for its identification”, Cement And
123. Concrete Research, 35: 2055-2065 (2005).
124. Shaw, D. J., “Introduction to colloid and surface
125. chemistry”, Buttenvorths, Second Edition, 231
126. (1970).
127. Atak, S., “Kalsit ve şelitin flotasyon özellikleri”,
128. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen
129. Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 79 (1979).
130. Fuerstnau, D. N., Chander, S., “Thermodynamics
131. of flotation, advences in mineral processing”,
132. Arbiter Symposium, New Orleans, Louisiana,
133. -136 (1985).
134. E,G. Nawy, P.E., ”General performance
135. characteristics”, Fundamentals of High
136. Performance Concrete 2nd ed., John Wiley &
137. Sons, Inc., Canada, 2-10 (2001).
138. TS EN 196-2 “Çimento Deney Metotları- Bölüm
139. : Çimentonun Kimyasal Analizi” Türk
140. Standartları Enstitüsü, Ankara,1-7 (2002).
141. TS EN 196-6 “Çimento Deney Metotları-
142. Bölüm 6: İncelik Tayini” Türk Standartları
143. Enstitüsü, Ankara, 2-9 (2000).
144. TS EN 196-1 “Çimento Deney Metotları- Bölüm
145. : Dayanım” Türk Standartları Enstitüsü,
146. Ankara, 3-11(2009).
147. TS EN 12350-2 “Beton- Taze Beton Deneyleri-
148. Bölüm 2: Çökme (Slamp) Deneyi “ Türk
149. Standartları Enstitüsü, Ankara, 1-9 (2002).
150. TS EN 12390-3, “Beton-Sertlesmis Beton
151. Deneyleri-Deney numunelerinde basınç
152. dayanımının tayini”, Türk Standartları
153. Enstitüsü, Ankara, 2-10 (2002).
154. ASTM C 618, “Standart Specification for Coal
155. Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan
156. for Use as a Mineral Admixture in Portland
157. Cement Concrete”, Annual Book of ASTM
158. Standards, Pennsylvania 1-10 (2002).
159. Govin, A., Peschard, A., and Guyonnet, R.,
160. “Modification of cement hydration at early ages
161. by natural and heated wood” Cement Concrete
162. Composites, 28 (1): 12-20 (2006).
163. Perraki Th. and Orfanoudaki A. Mineralogical
164. study of zeolites from Pentalofos area, Thrace,
165. Greece. Applied Clay Science, 25 (1-2): 9-16
166. (2004).
167. ACI 211.1, “Standard practice for selecting
168. proportions for normal, Heavyweight, and mass
169. concrete, ACI Manual of Concrete practice, Part
170. , 1-38 (1994).
171. Blanco Varela, M.T., Martınez Ramırez, S.,
172. Erena, I., Gener, M., and Carmona, P.,
173. “Characterization and pozzolanicity of zeolitic
174. rocks from two Cuban deposits”, Applied Clay
175. Science, 33 (2): 149-159 (2006).
176. Bardakçı, B., “Monitoring of monochlorophenols
177. adsorbed on metal (Cu and Zn) supported pumice
178. by Infrared Spectroscopy”, Springer Science,
179. : 353-357 (2009).
180. Akbal, Ö.F., Akdemir, N., Onar N.A., “FT-IR
181. spectroscopic detection of pesticide after sorption
182. onto modified pumice”, Talanta, 53: 131–135
183. (2000).
184. Viallis-Terrisse, H., Nonat, A., Petit, J.C., “Zeta-
185. Potential study of calcium silicate hydrates
186. ınteracting with alkaline cations” Journal of
187. Colloid and Interface Science, 244 (11): 58-65
188. (2001).
189. Yoshioka, K., Tazawa, E., Kawai, K., Enohata,
190. T., “Adsorption characteristics of
191. superplasticizers on cement component minerals”
192. Cement and Concrete Research, 32 (10): 1507-
193. (2002).
194. Nachbaur, L., Nkinamubanzi, P.C., Nonat, A., and
195. Mutin J.C., “Electrokinetic Properties which
196. Control the Coagulation of Silicate Cement
197. Suspensions during Early Age Hydration” Journal of Colloid Interface Science, 202 (2):
198. -268 (1998).
199. Termkhajornkit, P., Nawa, T., “The fluidity of fly
200. ash–cement paste containing naphthalene
201. sulfonate superplasticizer” Cement and Concrete
202. Research, 34 (6): 1017-1024 (2004).
203. Gabrovsek, R., Vukb, T., Kaucica, V.,
204. “Evaluation of the hydration of portland cement
205. containing various carbonatesby means of
206. thermal analysis”, Acta Chim., 53: 159–165
207. (2006).
208. Skripkıunas, G., Sasnauskas, V. Dauksys, M.,
209. Palubinskaite, D., “Peculiarities of hydration of
210. cement paste with addition of hydrosodalite”,
211. Materials Science, 25 (3): 627-635 (2007).
212. Drazan, J., Zelic, J., “The effect of fly ash on
213. cement hydratıon in aqueous suspensions”,
214. Ceramics− Silikaty, 50 (2): 98-105, 2006.
215. Pan, Z., Cheng, L., Lu, Y., Yang, N., “Hydration
216. products of alkali-activated slag–red mud
217. cementitious material”, Cement and Concrete
218. Research, 32: 357–362,(2002).