Zeolit ve tras karışımlarıyla hazırlanan harçların mekanik özelliklerinin incelenmesi ve yüksek sıcaklık sonucu termal analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YEŞİM MERAL
Danışman: Ahmet Ferhat Bingöl
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Günümüzde çimento üretiminin düşük maliyetli ve çevre dostu olması için puzolanik malzemeler kullanılmaktadır. Böylece daha az çimento kullanılmakta, çimento ürünlerinin işlenebilmesi kolaylaşmakta ve dayanımı artmaktadır. Yangınlar ise betonarme yapılar için büyük bir risktir, çünkü yapıda çok ciddi kimyasal/fiziksel değişimlere neden olmaktadır. Betonda oluşan hasarların büyük bir bölümü betonun en temel öğesi olan çimento harcında gerçekleşmektedir. Bu çalışmada, çimento yerine farklı oranlarda zeolit ve tras katkıları ikame edilen çimento harçlarının kullanılabilirliğinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Yöntem: Çalışma kapsamında geleneksel CEM I 42,5 R türü çimento ve farklı oranlarda (%5, 10, 15) puzolanik maddeler ikame edilerek hazırlanan çimento harçlarının oda sıcaklığı ve beş farklı yüksek sıcaklıktaki (100, 250, 400, 650, 800ºC) basınç dayanımı ve mikro yapısı incelenmiştir. Ayrıca çimento harçlarının ısıl davranışlarını belirlemek için termogravimetrik analiz uygulanmış ve çimento harcının yüksek sıcaklık seviyelerindeki bozunma sürecinin kimyasal kinetik analizi gerçekleştirilmiştir. Katkılı çimento harçlarında yüksek sıcaklıkta oluşan fiziksel ve kimyasal değişimlerin daha iyi anlaşılmasında XRD, SEM, FTIR ve BET analizleri uygulanmıştır. Ayrıca, zeolit ve tras katkılı çimento harçları için yüksek sıcaklık seviyelerinde oluşan fiziksel ve kimyasal değişimlerin belirlenmesi amacıyla TG-DTG/DSC analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Basınç dayanımı deneylerinin gösterdiği üzere, zeolit katkılı harçlarda tras katkılı harçlara kıyasla her sıcaklık seviyesinde asgari %5 civarında daha düşük basınç dayanımı elde edilmiştir. Kullanılan zeolit miktarı arttıkça görülen dayanım kaybı, trasa kıyasla yine oransal olarak daha fazladır. Ayrıca, gerek tamamen çimento içeren ve gerekse zeolit veya tras katkılı harç numunelerinin 650ºC ve 800ºC'deki basınç dayanımları arasında diğer sıcaklık seviyelerine göre daha bariz bir düşüş görülmüştür. Bu düşüş, yine zeolit içeren numunelerde trasa kıyasla daha belirgin olmuştur. Sonuç: Mikro görüntüleme ile çimento harcı bileşiminde ortaya çıktığı tespit edilen değişiklikler, toplam gözeneklilik ve mukavemet özelliklerinde önemli kayıplara yol açmıştır. Özellikle XRD ve FTIR sonuçları, çimento harcının sıcaklık etkisiyle su kaybını, karbonatlı yapıların bozunmasını ve C-S-H'ların da bozunarak C2S ve C3S'ye dönüşümünü açıkça göstermektedir. Sonuç olarak, katkısız ve katkılı çimento harçlarında sıcaklık etkisi sebebiyle fiziksel ve kimyasal yapının olumsuz yönde etkilendiği anlaşılmaktadır.