Trabzon yöresi tüflerinin çimentoda tras olarak kullanılabilirliği, çimento inceliği ve tras oranının traslı çimentonun özelliklerine etkisi

Abstract

Doğal puzolanlar (tras), kendi başlarına bağlayıcılık özelliği bulunmayan, fakat çok ince öğütüldüklerinde, pişirme işlemine gerek kalmaksızın bağlayıcı özellik kazanabilen malzemelerdir. Bu malzemeler, ince öğütülebilmesi sayesinde şişerek çimento içerisindeki kılcal boşlukları doldurduğu gibi asitli, sülfatlı ortamlarda da öncelikle betonun bağlayıcı dokusunu (çimento hamuru) daha dirençli bir konuma getirmektedir. Bunun yanında, üretim maliyetini önemli ölçüde düşürmeleri nedeniyle de tercih edilmektedir. İçerisinde yüksek oranda SİO2 ile AI2O3 bulunan tüf çeşidi kayaçlar, asidik özellik taşımakta olup çimentoda tras olarak kullanılabilmektedir. Genellikle volkanik kökenli kayaçların bolca bulunduğu Trabzon ili ve çevresi, bu yörede hizmet veren çimento fabrikasının da katkılı çimento üretmesi nedeniyle incelemeye değer, beklentilere açık bir bölge durumundadır. Bu çalışmada, üç aşamadan oluşan deneylerde, öncelikle Trabzon yöresinden alınan altı ayrı volkanik kayaç örneğinin puzolanik aktivitelerinin göstergesi olarak 6.7 ile 11.0 MPa arasında değişen basınç dayanımları tespit edilerek, aynı zamanda bu değerlerin oksit oranlarıyla ilişkisi ortaya konulmuştur. İkinci aşamada, tras tipi ve tras katılım oranı sabit tutularak, 2847 ile 3714 cm2/g arasında beş farklı özgül yüzey inceliğinde öğütülen çimentoların özellikleri incelenmiş ve çimento inceliğindeki bu artışın, erken yaştaki basınç dayarummı yaklaşık %38 oranında yükselttiği ve katılaşma sonlarıma süresini de 30-40 dk kadar geciktirdiği belirlenmiştir. Son aşamada ise tras tipi ve tras inceliği sabit tutularak, %0 ile %35 arasında altı farklı oranda tras içeren çimento üretilmiş olup tras oram artışının, çimentonun erken yaştaki dayanımını, beklendiği gibi belirgin ölçüde düşürdüğü, bunun yanında betonun hacim genleşme oranını yaklaşık 2/3 oranında azaltarak beton dayanıklılığına önemli oranda katkı sağlayabilecek özellikte olduğu tespit edilmiştir. Üç bölümden oluşan bu çalışmanın birinci bölümünde çimentolar ve puzolanlar hakkında genel bilgilere, araştırma sonuçlarına, ikinci bölümde, yukarıda değinilen deneylere ve bulguların irdelenmesine, son bölümde ise netice ve önerilere yer verilmiştir. Availability of Trabzon District's Tuffs as Natural Pozzolan on Cement and Effects of Fineness and Trass Ratio on Characteristics of Cement Natural puzzolans are materials that don't have binding character. Having ground very finely, they could gain binding character without kiln drying process. These materials have ability of be ground finely and fill the capillary gap by swelling. Furthermore they increase durability of matrix against acidic and sulfuric medium. In addition, these are preferred due to reduce the cost of product. The rocks like luffs that contain high quantity of SİO2 and AI2O3 show acidic character. And these are used as natural pozzolan in cement. Trabzon district where volcanic rocks exist a lot is sensible to investigate, because the cement plant in this district also product pozzolan mixed cement. The experiments in this study had been occurred three phases. Firstly, six rock samples had been gotten from Trabzon District and found their puzzolanic activities, compressive strengths, 6.4 up to 11.0 MPa. In addition, the relationships between these values and oxide rates had been established. In second phase, the properties of cements grinded five different finenesses, chancing 2847 up to 3714 cm2/g, by fixing trass type and trass ratio had been investigated. This increase on fineness is determined to elevate compressive strength about 38% at early age and to retard the final setting times about 30 - 40 minutes. In the last phase, the cements include trass in six different ratio, chancing 0 %m - 35 %m, had been produced by fixing trass type and trass fineness. The increase of trass ratio in cement had been investigated to reduce the compressive strength of concrete in early age and also increase durability of concrete by reduce volume expansion ratio about 2/3. The first chapter of the study includes general information and results of some investigations about cements and pozzolans. The experimental studies and results of them and discussions are given Chapter II. The last chapter is devoted to the results and recommendations.