Bayburt taşı olarak bilinen tüflerin çimento üretiminde mineral katkı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması

Çimento, yapının dayanımını ve maliyetini etkileyen en önemli bileşendir. Ancak çimento üretimi sırasında ortaya çıkan CO2 dünya üretiminin %8'ini oluşturmaktadır. Bununla birlikte çimentonun özelliklerini iyileştirmek ve maliyetini düşürmek amacıyla atık malzemeler ve yeni bileşenler çimentonun yerine kullanılmaktadır. Bu bileşenler içinde en yoğun kullanılanı puzolanlardır. Bayburt ilinde bulunan ve yeşil, sarı ve beyaz olmak üzere üç farklı renkte Bayburt taşı olarak bilinen tüfler kimyasal yapısında yüksek oranda alümin ve silis bulundurmaktadır. Bu taşlar ocak işletmeciliği sırasında %70'e yakın atık oluşturmaktadır. Bu çalışmada, Portland çimentosu üretiminde maliyetleri düşürmek ve çimentonun bazı özelliklerini geliştirmek amacıyla belirli oranlarda öğütülmüş Bayburt taşları çimento yerine ikame edilerek kullanılmıştır. Böylece CEM II ve CEM IV çimentolarının üretilebilirliği amaçlanmıştır. Deneysel çalışmada Bayburt beyaz tüf, Bayburt sarı tüf, Bayburt yeşil tüf taşları Bayburt İli Sanayi Bölgesi atık sahasından temin edildikten sonra laboratuvar tipi konkasörde tane boyutu küçültülmüştür. Ardından malzemenin %90'ı 45 μm olacak şekilde öğütülmüştür. Öğütülen üç farklı renkteki BT çimentoya %0, %5, %10, %15, %20, %30 ve %40 oranlarında ikame edilmiştir. Üretilen çimentolarla TS EN 196-3'e göre standart kıvam, priz başlangıcı ve bitişi, genleşme deneyleri yapılmıştır. İlaveten, üretilen çimentolarla TS EN 196-1'e göre 4x4x16 cm boyutlu harç numuneler üretilmiştir. Bunlar üzerinde 2, 28, 90 ve 270 gün yaşlarında eğilme ve basınç dayanımı, 2,28 ve 90 gün yaşlarında ASTM C642'ye göre su emme, ASTM C1585'e göre kapiler su emme ve 90 gün yaşında yüksek sıcaklık etkisi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca hamur ve harç numuneler üzerinde 7 ve 90 gün yaşlarında XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlara göre; üretilen çimentoların düşük özgül ağırlıkları, 28 basınç dayanımları, düşük su geçirimliklerinden dolayı BT'ler katkılı çimento üretiminde kullanılabilir. BT ikameli çimentoların özelliklerinin TS EN 197-1'e uygun olduğu belirlenmiştir. Yapılan bu araştırmanın sonucunda, Bayburt yöresine ait taşların çimento üretiminde sırasıyla ağırlıkça Bayburt beyaz taşının %20'si, Bayburt yeşil taşının %30'u ve Bayburt sarı taşının %40'ı Portland çimentosunun yerine ikame olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.