Kalsine kil ve kireçtaşı ikameli çimentonun bağlayıcı olarak harç üretiminde kullanımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖMER FARUK BEHÇET

Danışman: Salih Taner Yıldırım

Özet:

Dünya genelinde, şehirleşmenin etkisiyle nüfus yoğunluğuna paralel olarak artan altyapı ve konut ihtiyacı nedeniyle kıt kaynaklar hızlı bir şekilde tüketilmektedir. Artan yapılaşma ile beraber ucuz ve dayanıklı olması sebebiyle tercih edilen beton kullanımı da hızla artmaktadır. Betonun en önemli hammaddesi olan çimentonun üretimi sırasında çok yüksek miktarlarda CO2 açığa çıkmaktadır. Çimentonun üretimi sırasında gerçekleşen yüksek miktardaki CO2 salınımını azaltmak için en etkili ve kolay yöntemlerden birisi de çimentoyu puzolanik malzemelerle ikame etmektir. Kireçtaşı ve Kalsine Kil Katkılı Çimento (Limestone Calcined Clay Cement – LC3) son yıllarda çimento ikamesi için öne çıkmış inovatif bir teknolojidir. Yüzde elliden fazla klinker miktarını azaltmakla birlikte dayanımda kayda değer bir azalmaya neden olmaması, bu kombinasyonun (kireçtaşı ve kalsine kil) çimento ikamesi için en ideal yöntemlerden birisi olduğunu ortaya koymaktadır. LC3 özellikle yüksek basınç dayanımı olmak üzere olağanüstü mekanik dayanımının yanı sıra durabilite özellikleri ile de ön plana çıkmaktadır. LC3' ün en önemli özelliklerinden birisi ise çimento üretiminden kaynaklı atmosfere salınan CO2 miktarını, küresel ölçekte kullanılması durumunda önemli ölçülerde azaltabilme potansiyelinin bulunmasıdır. Bütün bu özelliklerinin yanı sıra LC3' ün halihazırda bulunan fabrikalara çok büyük yatırımlar gerektirmeden uyarlanabilmesi ve ek maliyetler gerektirmemesi, bu teknolojiyi oldukça cazip hale getirmektedir. Bu çalışma kapsamında LC3 ikameli çimentoyla yapılmış harç ve betonlar ile ilgili dayanım ve durabilite özellikleri, endüstriyel girişimler, çevresel etkiler, yaşam döngüsü değerlendirmesi ve maliyet analizi içeren çalışmalar derlenerek özetlenmiştir. Ayrıca düşük dereceli kaolinit içeriğine (%50,19) sahip kalsine kil ve kireçtaşı kullanılarak %15, %30, %45 ve %60 oranlarında ikame edilen çimento ile farklı harç numuneleri üretilmiştir. Üretilen harç numuneleri üzerinde birim ağırlık, su emme, kılcallık, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, UPV, yüksek sıcaklığa ve kimyasallara karşı dayanıklılık deneyleri gerçekleştirilerek portland çimento (PÇ) ile üretilen numunelerle karşılaştırılmıştır. Yapılan deneysel verilere dayanarak LC3 kullanımının harç numunelerinin geçirimsizliğini arttırarak mekanik ve durabilite özelliklerine katkıda bulunduğu sonucuna ulaşılmıştır.