Contributions of Perlite and Pumice Substitution to Portland Cement to Cement Property Development

Yıl 2024, Cilt: 6 Sayı: 2, 105 - 117, 31.12.2024

İbrahim Pınarcı

https://doi.org/10.55440/umufed.1502420

Öz

The interaction of cement and pozzolans and the subsequent positive properties are the subject of many studies today. In order to demonstrate these properties, the physical and chemical properties of cement, perlite and pumice were determined, and then the water requirement, initial and final setting times, volume expansion and compressive strength values of the reference cement and cements mixed with 5% and 10% perlite and pumice were determined. Within the framework of the results obtained, it was observed that there were changes in water requirement, volume expansion values, setting times and compressive strength values depending on the material properties and substitution status. Very efficient and acceptable values were obtained in terms of compressive strength.

Anahtar Kelimeler

Portland cement, substitution, perlite, pumice, compressive strength.

Portland Çimentosuna Perlit ve Pomza İkamesinin Çimento Özellik Gelişimine Katkıları

Öz

Çimento ile puzolanların etkileşimi ve sonrasında kazandırılan pozitif özellikler günümüzde birçok çalışmaya konu olmaktadır. Bu özellikleri gösterebilmek için çimento, perlit ve pomzanın fiziki ve kimyavi özellikleri belirlenmiş ardından referans çimento ile %5 ve %10 oranlarında perlit ve pomza karışımlı çimentoların su gerekliliği, priz başlangıç ve bitiş süreleri, hacim genleşme ve basınç dayanımı değerleri tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar çerçevesinde, malzeme özellikleri ve ikame durumuna bağlı olarak su ihtiyacı, hacim genleşme değerleri, priz süreleri ve basınç dayanım değerlerinde değişmeler olduğu görülmüştür. Basınç dayanımı bakımından oldukça verimli ve kabul edilebilir değerler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Portland çimento;, ikame, pomza, basınç dayanımı.

Kaynakça

• [1] İlker Bekir Topçu, Taylan Sofuoğlu, “Pres filtre atığı ve uçucu kül ile elde edilen geopolimer harçların farklı koşullar altında birim ağırlığı ve basınç dayanımının değerlendirilmesi”, El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, c. 7/2, 806-823., 2020.
• [2] İbrahim Pınarcı, Yılmaz Kocak, “Hydration mechanisms and mechanical properties of pumice substituted cementitious binder ”, Construction and Building Material, c. 335, 2022.
• [3] İbrahim Pınarcı, Yılmaz Kocak, “Effects of hydration mechanism on mechanical properties of diatomite-cement composites”, European Journal of Environmental and Civil Engineering, c. 27(12), ss. 3707-3721, 2023.
• [4] Pınarcı İ., “Sürdürülebilirlik çerçevesinde yeşil betona bakış üzerine bir araştırma”, içinde Interdisciplinary Studies on Contemporary Research Practices in Engineering in the 21st Century-I, ss. 103-116, Özgür Yayıncılık., Gaziantep, 2023.
• [5] Pınarcı İ., “Diatomit ve pomza ikameli çimentoların hidratasyon reaksiyonlarının ve yüzey özelliklerinin spektroskopik yöntemlerle araştırılması”, Doktora Tezi, Düzce Üniversitesi, Düzce, Türkiye, 2022.
• [6] Yılmaz Koçak, Atilla Dorum, Bülent Yılmaz, ve Ali Uçar, “Trasın Çimento Yüzey Özelliğine, Hidratasyona Ve Basınç Dayanımına Etkisi, E–Journal Of New World Sciences Academy Technological Applied Sciences, c. 5, sy 1, ss. 1-14, 2010.
• [7] Kürşat Yıldız, Atilla Dorum, Yılmaz Koçak, “Pomza Zeolit Ve Cem I Çimentosunun Minerolojik Moleküler Elektrokinetik Ve Termal Uyumunun Yüksek Dayanımlı Betona Etkisinin Araştırılması”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. , c. 25, sy 4, ss. 867-879, 2010.
• [8] Hui Zhao, Wei Sun, Xiaoming Wu, Bo Gao, “The Properties Of The Self–Compacting Concrete With Fly Ash And Ground Granulated blast furnace slag mineral admixtures’’ J Clean Prod, sy 95, ss. 66-74, 2015.
• [9] Yılmaz Kocak, Eda Tasci, ve Unal Kaya, “The effect of using natural zeolite on the properties and hydration characteristics of blended cements”, Constr Build Mater, c. 47, ss. 720-727, 2013, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.05.033.
• [10] Yılmaz Kocak, “Effects of metakaolin on the hydration development of Portland–composite cement”, Journal of Building Engineering, c. 31/101419, 2020.
• [11] Abdurrahman Ergin, “Bitlis Yöresi Pomzasının Kendiliğinden Yerleşen Harçlarda Mineral Katkı Olarak Kullanılabilirliği”, Yüksek Lisans, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, , Elazığ, 2016.
• [12] Atilla Dorum, Yılmaz Koçak, Bülent Yılmaz, ve Ali Uçar, “Yüksek Fırın Cürufunun Çimento Yüzey Özelliklerine Ve Hidratasyona Etkileri”, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 19, ss. 47-58, 2009.
• [13] A. Tolgay, E. Yaşar, ve Y. Erdoğan, “Nevşehir Pomzasının Agrega Olarak Betonda Kullanılabilirliğinin Araştırılması’”, İzmir: 5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, 2004.
• [14] Cabrera–Luna K., Maldonado–Bandala E. E., Nieves–Mendoza D., Castro–Borges P., ve García J. E., “Novel low emissions supersulfated cements of pumice in concrete; mechanical and electrochemical characterization ”, J Clean Prod, c. 272/ 122520, 2020.
• [15] İbrahim Pınarcı, Yılmaz Kocak, “Pomza ve diatomitin yüzey özelliklerinin portland çimentosunun fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi”, El-Cezeri Fen ve Mühendislik Dergisi, c. 8/3, 1385-1394., 2021.
• [16] Yılmaz Kocak, “A Study On The Effect Of Fly Ash And Silica Fume Substituted Cement Paste And Mortars”, Scientific Research And Essays, c. 5, sy 9, ss. 990-998, 2010.
• [17] Pınarcı İ., “Hafif Beton ve Hafif Beton Üretiminde Kullanılan Yapı Malzemeleri Üzerine Bir Araştırma ”, Mühendislik Bilimleri Alanında Yeni Trendler, 1. bs, Prof. Dr. Birol KILIÇ ve Prof. Dr. Gülden BAŞYİĞİT KILIÇ, E, 2022.
• [18] Eylül Selin Kaya, “Ham Perlit Ve Genleştirilmiş Perlitin Puzolanik Malzeme Olarak Kullanılabilirliği ”, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü , Balıkesir, 2019.
• [19] DPT, “Endüstriyel Hammaddeler Alt Komisyonu Yapı Malzemeleri III (Pomza, 96 Perlit, Vermikülit, Flogopit, Genleşen Killer), Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, Sekizinci Beş Yıllık (2001-2005) Kalkınma Planı”, Ankara, 2001.
• [20] TS EN-197-1, Çimento-Bölüm 1: Genel çimentolar-Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri. Ankara, 2012, ss. 3-10.
• [21] Gonca Eroğlu ve Mesut Şahiner, “Dünyada Ve Türkiye’de Pomza”, 2020.
• [22] Necmettin Elmastaş, “Türkiye Ekonomisi İçin Önemi Giderek Artan Bir Maden: Pomza (Sünger Taşi)”, Journal of International Social Research, c. 5, sy 23, ss. 197-206, 2012.
• [23] TS EN-197-1, Çimento-Bölüm 1: Genel çimentolar-Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri. Ankara, 2012, ss. 3-10.
• [24] TS EN-196-1. Çimento deney metodları-Bölüm 1: Dayanım tayini,. Ankara, 2016, ss. 16-21.
• [25] TS EN-196-3.Çimento deney yöntemleri-Bölüm 3: Priz süreleri ve genleşme tayini. Ankara, 2017, ss. 5-8.