Farklı kalsinasyon sıcaklıklarının kalsine kil çimentolu (lc3) harçların taze ve mekanik özelliklerine etkileri
Effects of different calcination temperatures on the fresh and mechanical properties of calcined clay cement (lc³) mortars
- Tez No: 1019758
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZHAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Portland Çimentosu (PÇ) üretiminden kaynaklanan karbondioksit (CO₂) emisyonları, küresel salınımın yaklaşık %5–8'ini oluşturmakta ve sektörü iklim değişikliğiyle mücadelede kritik bir konuma yerleştirmektedir. Bu tezde, %50 klinker içeren Kireçtaşı Kalsine Kil Çimentosu (LC³) sisteminde, düşük kaliteli killerin farklı kalsinasyon sıcaklıklarındaki performansları değerlendirilmiştir. Bu kapsamda iki farklı düşük kaliteli kil (DKK1 ve DKK2) 600 °C ve 900 °C'de kalsine edilmiştir. Killerin bireysel mineralojik bileşenleri X-Işını Kırınımı ile belirlenmiştir. Bütün LC3 bileşenleri 75 µm inceliğe kadar öğütülmüş ve hibrit öğütme yaklaşımıyla kuru karışımlar hazırlanmıştır. Harçların taze özellikleri yayılma tablası deneyi ile mekanik performansları ise 3, 7, 28, 60 ve 90 günlük basınç dayanımı deneyleri ile değerlendirilmiştir. Karışımların taze hal özellikleri sarsma öncesi ve sonrası yayılma değerleri karşılaştırılarak incelenmiştir. Taze hal özellikler açısından, kalsinasyon sıcaklığının işlenebilirlik üzerindeki etkisinin kil tipine bağlı olduğu belirlenmiştir. 900 °C'de kalsine edilen DKK1 için yayılma değerlerinde 600 °C'deki kalsinasyona göre belirgin bir artış gözlenirken, DKK2 için benzer bir iyileşme eğilimi görülmemiştir. Bununla birlikte, işlenebilirlik performansının yalnızca kalsinasyon sıcaklığı değil aynı zamanda kilin incelik dağılımlarına da bağlı olduğunu anlaşılmıştır. 600 °C'de kalsine edilen killerle hazırlanan karışımlar, işlenebilirlik açısından uygun olsa da basınç dayanımı açısından LC³/DKK1/600, CEM I çimento harçlarına göre yetersiz kalmıştır. Buna karşılık 900 °C'de kalsine edilen killer ile üretilen harçlar (LC³/DKK1/900), 28 günlük basınç dayanımında 54,4 MPa değerine ulaşarak %95 klinker içeren CEM I harçlarının (52,0 MPa) performansına benzer bir davranış göstermiştir. LC³/DKK2/900 karışımı ise 28.günde kısmen daha düşük ortalama basınç dayanımına (45,2 MPa) sahip olmuştur. İleri yaş performansları da bu eğilimleri desteklemiştir. Buna ek olarak, 900 °C'de kalsine edilmiş her iki kili içeren LC3 karışımlarının tamamının puzolanik aktivite indeksini sağladığı görülmektedir. Tez çalışmasının bulguları, düşük klinkerli bağlayıcı sistemlerinin geliştirilmesine katkı sunmakta ve farklı kil kaynaklarının sürdürülebilir yapı malzemelerine dönüştürülmesini desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
Portland cement (PC) production accounts for approximately 5–8% of global CO₂ emissions, placing the cement industry in a critical position in the context of climate change mitigation. In this thesis, the performance of low-grade clays at different calcination temperatures was evaluated within limestone calcined clay cement (LC³) systems containing 50% clinker. Two different low-grade clays (LGC1 and LGC2) were calcined at 600 °C and 900 °C. The mineralogical compositions of the clays were determined using X-ray diffraction (XRD). All LC3 constituents were ground to a fineness of 75 µm, and dry mixtures were prepared using a hybrid grinding approach. The fresh properties of the mortars were evaluated using the flow table test, while mechanical performance was assessed through compressive strength tests at 3, 7, 28, 60, and 90 days. The fresh state properties were analyzed by comparing flow values before and after shaking. It was found that the effect of calcination temperature on workability depends on the type of clay. For LGC1 calcined at 900 °C, a significant increase in flow value was observed compared to the 600 °C condition, whereas LGC2 did not show a similar improvement trend. However, workability performance was found to depend not only on calcination temperature but also on the particle size distribution of the clays. Although mixtures prepared with clays calcined at 600 °C showed acceptable workability, they exhibited insufficient compressive strength compared to CEM I cement mortars. In contrast, mortars produced with clays calcined at 900 °C (LC³/LGC1/900) reached a 28-day compressive strength of 54.4 MPa, showing comparable performance to CEM I mortars containing 95% clinker (52.0 MPa). The LC³/LGC2/900 mixture exhibited a slightly lower average compressive strength of 45.2 MPa at 28 days. Long-term performance results further supported these trends. Additionally, all LC3 mixtures containing clays calcined at 900 °C satisfied the pozzolanic activity index requirements. The findings of this thesis contribute to the development of low-clinker binder systems and support the valorization of different clay sources into sustainable construction materials.
Benzer Tezler
- Puzolanik malzemelerin kalsinasyon sonrası puzolanik etkinliğinin belirlenmesi için hızlı test yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of rapid test methods for determining the pozzolanic activity of calcined pozzolanic materials
GHULAM QAYOOM FAZLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZHAN ÖZTÜRK
- Çözelti yanma sentezinde farklı yakıtlar kullanılarak hidroksiapatit üretimi
Production of hydroxyapatite using different fuels in solution combustion synthesis
DENİZ ALTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
- (Th,Ce)O2 bileşik oksit yakıt yapımına esas seryum okzalat tozlarının hazırlanması
Preparation of cerium oxalate powders base to the (Th,Ce)O2 mixed oxide fuel production
FATİH ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Nükleer MühendislikEge ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. YÜKSEL ALTAŞ
- An experimental study on the design and performance evaluation of alumina based trimetallic catalysts for carbon dioxide reforming of methane (CDRM)
Metanın karbondioksit reformasyonu (CDRM) için alümina bazlı trimetalik katalizörlerin tasarımı ve performans değerlendirmesi üzerine deneysel bir çalışma
GÖKSU ŞENGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Sürfaktan yardımıyla mezogözenekli TiO2 sentezi ve fotokatalitik etkinliği
Surfactant-assisted mesoporous TiO2 synthesis and its photocatalytic activity
ZEHRA KAZAN