Properties and hydration of cementitious systems containing low, moderate and high amounts of natural zeolites
Düşük, orta ve yüksek miktarlarda doğal zeolit içeren bağlayıcı sistemlerin özellikleri ve hidratasyonu
- Tez No: 201692
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LUTFULLAH TURANLI, PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Beton, Doğal Puzolan, Katkılı Çimento, Puzolanik Aktivite, Zeolit, Blended Cement, Concrete, Natural Pozzolan, Pozzolanic Activity, Zeolite
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Yapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
İlave bağlayıcı malzemelerin katkılı çimentolardaki veya betondaki miktarları arttıkça, bu malzemelerin kullanımıyla sağlanan yararların büyüklüğü de artmaktadır. Ancak ilave bağlayıcı malzemelerin bağlayıcı sistemlerdeki miktarı, özellikle doğal puzolanlar için, su ihtiyacındaki artış ve dayanım kazanma hızındaki azalma gibi faktörler tarafından kısıtlanmaktadır. Bundan dolayı katkılı çimentolarda veya betonda kullanılan doğal puzolan miktarını, performans kaybı olmaksızın mümkün olduğu kadar artırmak amacıyla araştırmalar gerekmektedir. Bu amaç yaygın olarak kullanılan doğal puzolanlardan daha reaktif doğal malzemeleri içeren bağlayıcı sistemler üzerinde çalışılmasını gerektirmektedir. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'deki iki farklı rezervden temin edilmiş doğal zeolitlerin (klinoptilolit) puzolanik aktivitelerini ve bu zeolitlerden düşük (%15 ikame), orta (%35 ikame) ve yüksek (%55 ikame) düzeyde içeren bağlayıcı v sistemlerin özelliklerinin araştırılmasıdır. Çalışma, doğal zeolitlerin karakterizasyonunu, puzolanik aktivitelerinin diğer yaygın kullanılan mineral katkılar ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesini, ve düşük, orta ve yüksek düzeyde zeolit içeren çimento hamuru, harç ve beton karışımlarının özelliklerini kapsamaktadır. Doğal zeolitlerin Ca(OH)2 ile olan reaktivitelerinin, uçucu küllün ve zeolitik olmayan puzolanın reaktivitelerinden daha yüksek, silis dumanının reaktivitesinden ise bir miktar düşük olduğu tespit edilmiştir. Doğal zeolit içeren katkılı çimentolar şu önemli özellikleri ile karakterize edilmişlerdir; portland çimentosundan daha hızlı priz, sertleşmiş hamurlarda düşük Ca(OH)2 miktarı ve düşük miktarda 50 nm'den büyük gözenekler, portland çimentosu hamuruyla karşılaştırıldığında göreceli olarak yoğun mikro yapı, naftalin bazlı akışkanlaştırıcıya kıyasla melamin-bazlı akışkanlaştırıcı ile daha iyi uyumluluk, ve çok iyi basınç dayanımı performansı. Portland çimentosunun belirli miktarlarda doğal zeolite ile ikamesi yoluyla hazırlanan beton karışımları şu özellikleri ile karakterize edilmişlerdir; sadece 180 kg/m3 portland çimentosu ve 220 kg/m3 zeolit dozajı ile (%55 ikame) 7. günde ~25MPa, 28.günde 45-50 MPa basınç dayanımı, normal portland çimentosu betonu ile karşılaştırılabilir ölçüde elastik modül değeri, düşük ve yüksek ikame oranları için sırasıyla ?düşük? ve ?çok düşük? klor iyon geçirgenliği.
Özet (Çeviri)
The extent of the benefits provided by use of SCMs in cementitious systems increases as their percentage amounts in total binder increases. However, the proportion of SCMs in cementitious systems is limited, especially for natural pozzolans, by some factors such as increase in water requirement and decrease in rate of strength development. Therefore investigations are needed to increase the amount of natural pozzolans in blended cements or in concrete as much as possible without decreasing their performance. This aim requires studies on cementitious systems with more reactive natural pozzolans than widely-used ones. The objective of the study was to investigate the pozzolanic activity of natural zeolites (clinoptilolite) from two localities in Turkey, and properties of cementitious systems containing low (15%), moderate (35%) and high (55%) amount of them. v The study covers characterization of the natural zeolites used, evaluation of their pozzolanic activity in comparison with some popular mineral admixtures, and properties of pastes, mortars, and concrete mixtures containing low, moderate, and high amounts of natural zeolites. Reactivity of the natural zeolites with Ca(OH)2 was found to be higher than those of the fly ash and the non-zeolitic pozzolan, but lower than that of the silica fume. Natural zeolite blended cements were characterized with the following highlighted properties; faster setting than portland cement, low amounts of Ca(OH)2 and capillary pores larger than 50 nm in hardened pastes, relatively dense microstructure of hardened paste than portland cement, more compatibility with melamine-based superplasticizer than being with naphthalene-based one, and excellent compressive strength performance. Concrete mixtures containing natural zeolites as partial replacement for portland cement were characterized with the following properties; 7-day compressive strength of ~25 MPa and 28-day strength of 45-50 MPa with only 180 kg/m3 portland cement and 220 kg/m3 zeolite dosages (55% replacement), comparable modulus of elasticity with plain portland cement concrete, ?low? and ?very low? chloride-ion penetrability for low and large levels of replacement, respectively.
Benzer Tezler
- Uçucu kül ve nano-SİO2 içeren üçlü çimento sistemlerini özellikleri ve hidratasyonu
Properties and hydration of ternary cementitious systems containing fly ash and nano-SİO2
HEDİYE YORULMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN KARAHAN
DOÇ. DR. BURAK UZAL
- Effects of various curing conditions on compressive strength and microstructure of mgo-based systems
Çeşitli kür koşullarının mgo esaslı sistemlerin basınçdayanımı ve mikro yapısı üzerine etkileri
KHALILULLAH TAJ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAN ULUKAYA
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜŞRA AKTÜRK
- Çapraz bağlı polimer içeren süper akışkanlaştırıcıların çimento esaslı malzemelerdeki uygulamaları
The applications of superplasticizers containing cross-linked polymers in cement based materials
GÜLCE ŞENTÜRK GÜZEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SIDDIKA GAMZE ERZENGİN
- Yüksek oranda doğal puzolan katkılı çimentoların hidratasyon, hamur içyapısı ve mekanik özellikleri üzerine nanotanecik ilavesinin etkisi
The effect of nanoparticle addition on hydration, paste microstructure and mechanical properties of cements added high volume natural pozzolan
SERHAN İLKENTAPAR
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
DOÇ. DR. BURAK UZAL
- Hydration and properties of limestone incorporated cementitious systems
Kireçtaşı katkılı bağlayıcı sistemleri ve hidratasyonu
KORHAN ERDOĞDU
Doktora
İngilizce
2002
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TOKYAY