Yanmış kil katılmış çimentonun özellikleri

Abstract

Bu calışmanın amacı Turkiye'nin farklı bolgelerinden ve Gine'den temin edilen killlerin iceriklerini ve puzolanik reaktivitelerini karşılaştırmak ve pişirme sonrasında kısmi olarak cimento yerine kullanıldıklarında elde edilen cimento harclarının dayanım ve su emme ozelliklerine olan etkilerini incelemektir. Kil numunelerinin minerolojik ve kimyasal bileşimleri XRD (X Işını Difaktometresi) and XRF (X Işını Floresans Tekniği) kullanılarak belirlenmiştir. Killerin sıcaklık profilleri ve yakma sıcaklıkları TG-DTA (Termo Gravimetrik-Diferansiyel Termal Analiz) yontemi kullanılarak elde edilmiştir. Yanmış killerin yoğunluk ve incelikleri de ayrıca belirlenmiştir. Optimum malzeme ozelliklerini elde etmek icin farklı yakma sıcaklıkları ve yer değiştirme oranları (%10, %20 ve %30) kullanılmıştır. 40x40x160 mm boyutlarındaki harc prizmalarına uygulanan basınc testleri ile numunelerin dayanım aktivite indeksleri hesaplanmıştır. Bunu yanı sıra 50 mm'lik kup numuneler icin su emme testleri yapılmıştır. Secilen yakılmış kil numunelerinin tum sıcaklık değerleri icin iyi puzolanik aktiviteye sahip oldukları belirlenmiştir. Analizle sonucu Kaolin olarak adlandırılan kilin 700 °C'de yakılması ve %10 oranında cimento ile yer değiştirmesi sonucu elde edilen harcın en yuksek basma dayanımına ve en duşuk su emme kapasitesine sahip olduğu gorulmuştur. Montmorillonit olarak sınıflandırılan kil icin ise optimum değerler 700 °C yakma sıcaklığında ve %20 yer değiştirme oranında elde edilmiştir. Kaolin olarak tanımlanan kilin montmorillonite gore daha yuksek puzolanik aktiviteye sahip olduğu, cimento harcının basınc dayanımını daha fazla arttırdığı ve su emme kapasitesini daha cok azalttığı gorulmuştur. Bunun yanısıra soz konusu kilin yer aldığı harcların basınc dayanımının sadece cimento iceren harclara gore daha yuksek olduğu belirlenmiştir.

This study aims to compare the decomposition and pozzolanic reactivity of clays obtained from different regions of Turkey and from Guinea and to investigate their effects after calcination on the strength and water absorption properties of cement mortars when partially replacing Portland cement. Mineralogical and chemical compositions of the clay samples were determined using XRD (X-Ray Diffractometer) and XRF (X-Ray Fluorescence) tests, respectively. TG-DTA (Thermogravimetry - Differential Thermal Analyses) was used to determine the temperature profiles and the burning temperatures of the clays. Density and fineness of the burnt clays were also determined. In order to determine the optimum material properties, different burning temperatures and replacement levels (10, 20, and 30%) were considered. By applying compression tests, the strength activity index was calculated. Water absorption tests on 50 mm cube mortar specimens were also performed. It is found that for all temperatures, the selected burnt clays possess good pozzolanic activity. The highest compressive strength and lowest water absorption capacity were achieved when the clay determined as kaolinitic was burned at 700 °C and with 10% replacement level. While for the clay determined as montmorillonite, the optimum values were obtained at 700 °C with a 20% substitution level. Kaolinite was found to have higher pozzolanic activity and enhance the compressive strength and decrease water absorption more than montmorillonite. Moreover, it has compressive strength values even higher than cement.