Geri Dön

A comparative study of limestone calcined clay cement produced with different clay and cement types

Farklı kil ve çimento türleri ile üretilen kireçtaşı kalsine kil çimentosunun karşılaştırmalı incelemesi

PDF İndir

  1. Tez No: 826747
  2. Yazar: MUHAMMET ATASEVER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SİNAN TURHAN ERDOĞAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 199

Özet

Kireçtaşı kalsine kil çimentosu (LC3), portland çimentosuna kıyasla daha düşük CO2 emisyonları ve üstün maliyet etkinliği gibi çoklu avantajlar sunar. Ek olarak, LC3, dünya genelinde yaygın olarak bulunan ham maddeler olan kil ve kireçtaşı kullanılarak, mevcut çimento fabrikası ekipmanları ile üretilebilir. Bu çalışmanın odak noktası, değişken özelliklere sahip bir dizi malzeme, üç çeşit portland çimento klinkeri, beş farklı kil içerikli toprak ve bir çeşit kireçtaşı kullanılarak LC3 üretmekti. Türkiye'deki çimento fabrikalarında genellikle portland çimento klinkeri üretmek için kullanılan kil içerikli toprakların, bazılarının hiç olmamasına rağmen, değişken miktarda kil mineralleri içerdiği belirlendi. Başlangıçta, LC3'e alçı eklemenin 1, 3, 7 ve 28 günlerde dayanım gelişimine olan etkisi incelendi. LC3 karışımlarına ek alçı eklenmesinin, kaolinit içeren veya yüksek miktarda kalsit içeren karışımlarda erken yaş mukavemetini artırdığı gözlendi. Daha sonra, kalsine kil ve kireçtaşının ince olmasının 1, 3, 7 ve 28 günlerde mekanik özellikler üzerindeki etkisini istatistiksel olarak değerlendirmek için Taguchi Yöntemini kullanarak bir deneysel tasarım gerçekleştirildi. Tasarım, iki Blaine ince derecesini içeriyordu: ince (~10000 cm2/g) ve kaba (~3500 cm2/g). LC3 karışımlarının mineralojik özellikleri de incelendi. Dayanım testleri, kaolinit, illit veya montmorillonit içeren kalsine kilin ince olmasının, sonraki yaşlarda % 95 güven düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı olduğunu ortaya koydu. Kireçtaşının ince olması, sonraki yaşlarda illit içeren kalsine kil ile üretilen karışım dışında, tüm karışımlarda % 95 güven düzeyinde istatistiksel olarak anlamlıdır. Son olarak, kireçtaşı kalsine kil kalsiyum sülfoaluminat çimentosu (CS ̅A-LC3) üretimi gerçekleştirildi, CS ̅A-LC3 harç örnekleri literatürde ilk kez yapıldı. CS ̅A-LC3, portland çimentosundan, kireçtaşı kalsine kil çimentosundan veya kalsiyum sülfoaluminat çimentosundan (CS ̅A) daha az CO2 (g/g) emisyonu yapar ve kalsiyum sülfoaluminat çimentosundan daha ekonomik olabilir. LC3'teki PC klinkerinin CS ̅A klinkeriyle değiştirilmesi, genellikle rapor edilen düşük erken yaş dayanım sorunu aşılabilir ancak geç yaşlarda azalır. Muhtemelen sistemin yetersiz alkaliliğinden dolayı, XRD ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) sonuçları, hemikarbonat ve monokarbonat fazlarının CS ̅A-LC3 hamurlarında oluşmadığını ortaya koydu.

Özet (Çeviri)

Limestone calcined clay cement (LC3) offers multiple advantages over portland cement, including lower CO2 emissions and superior cost-effectiveness. In addition, LC3 can be produced with existing cement factory equipment, using raw materials widely available worldwide, such as clay and limestone. The focus of this study was the production of LC3 using a range of materials with varying properties, three varieties of portland cement clinker, five different clayey soils, and one type of limestone. The clayey soils, ordinarily used in cement factories in Turkey to produce Portland cement clinker, were determined to contain varying amounts of clay minerals, some none. Initially, the influence on strength development of adding gypsum to LC3 was investigated 1, 3, 7, and 28 days. The inclusion of additional gypsum in LC3 mixtures was observed to increase early-age strength in mixtures containing kaolinite or a high quantity of calcite. Then, an experimental design using the Taguchi Method was carried out to statistically evaluate the influence of calcined clay and limestone fineness on mechanical properties at 1, 3, 7, and 28 days. The design involved two Blaine fineness levels: fine (~10000 cm2/g) and coarse (~3500 cm2/g). The mineralogical properties of the LC3 mixtures were also examined. Strength tests revealed that the fineness of calcined clays containing kaolinite, illite, or montmorillonite is statistically significant at the 95 % confidence level at later ages. The fineness of limestone is statistically significant at the 95 % confidence level in all mixtures, with the exception of the mixture produced with calcined clay containing illite at later ages. Finally, the production of limestone calcined clay calcium sulfoaluminate cement (CS ̅A-LC3) was realized, the first time mortar samples of CS ̅A-LC3 were made in the literature. CS ̅A-LC3 -emits less CO2 (g/g) than portland cement, limestone calcined clay cement, or calcium sulfoaluminate cement (CS ̅A), and can be more economical than calcium sulfoaluminate cement. PC clinker with CS ̅A clinker in LC3 can overcome the commonly reported low-early-strength problem but is reduced at later ages. XRD results and scanning electron microscope (SEM) examinations revealed that hemicarbonate and monocarbonate phases did not form in CS ̅A-LC3 pastes, possibly due to insufficient alkalinity of the system

Benzer Tezler

  1. Tez No

    172523

    Çan bölgesi linyitlerinin akışkan yatak yanma sürecindeki davranımı

    Fluidised bed combustion behaviour of the lignites from the Çan region

    HÜSNÜ ATAKÜL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. EKREM EKİNCİ

  2. Tez No

    2113

    Yaygın gelişimsel bozukluğu (Otizm spektrumu) olan çocuklarda klinik ve elektroensefalografi bulguları.

    Başlık çevirisi yok

    SEMİH AYTA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Nörolojiİstanbul Üniversitesi

    Nöroloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEFKURE ERAKSOY

  3. Tez No

    313790

    A study on the utilization of waste cement-bonded wood particle board as a raw material and a secondary fuel in cement manufacturing

    Atık çimentolu yonga levhanın çimento üretiminde hammadde ve ikincil yakıt olarak kullanılması üzerine çalışma

    MUSTAFA YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çimento Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDULLAH ÖZTÜRK

    PROF. DR. MUSTAFA TOKYAY

  4. Tez No

    557533

    Bazı küfeki taşlarının fiziksel ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi

    Comparative analysis of the physical and mechanical properties of some khufeki stones

    EMİNE MERVE ÇAPAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER

  5. Tez No

    863409

    Comparative study on low temperature performance of stone matrix asphalt and dense graded hot mix asphalt

    Taş matris asfalt ve yoğun dereceli sıcak karışım asfaltın ​​düşük sıcaklık performansı üzerinde karşılaştırmalı çalışma

    ASIF AHMAD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İnşaat MühendisliğiAtılım Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. REZA SHABANİ

Geri Dön