Farklı tür kil kaynaklarının kireçtaşı kalsine kil çimentolu (LC3) harçların taze ve mekanik özelliklerine etkileri

Kireçtaşı kalsine kil (LC3) çimentolar temel olarak klinkere göre düşük CO2 emisyonu, ulaşılabilir hammadde kaynakları ve kalsinasyon sırasında düşük enerji sarfiyatıyla umut vadetmektedir. Bu tez kapsamında Türkiye menşeili farklı düşük kalite kil kaynaklarıyla CEM I çimento/harç karışımlarıyla rekabet edebilecek taze ve mekanik özelliklere sahip LC3 çimento/harç karışımlarının geliştirilmesi ele alınmaktadır. Bu tez çalışmasında Türkiye menşeili düşük kaliteli ve atık kaynaklı çeşitli killer kullanılarak LC3 hamur ve harçları geliştirilmiştir. Bu kapsamda, Türkiye menşeili düşük kaliteli ve atık kaynaklı killerin özelliklerinin belirlenmesi amacıyla killer bireysel olarak X-ışını difraktometresi (XRD) analizi ve termogravimetrik analiz (TGA) sonucu karakterize edilmiş, ardından killerin plastisite dereceleri ve buna bağlı olarak öğütmeye etkileri belirlenmiştir. Analizler sonucu 750 °C'de kalsine edilen düşük kaliteli kil kaynakları diğer hammadde kaynakları ile birlikte hibrit öğütme sistemi ile hazırlanmıştır. Bunun yanında LC3 harçlarında kil kaynağı olarak inşaat/yıkıntı atığı olarak temin edilen delikli tuğla da kullanılmıştır. Referans olarak ise CEM I standart çimento harcı ve yüksek kaolinit içeriğine sahip rafine kaolin ile üretilen LC3 harçları kullanılmıştır. Sonuçlar, geliştirilen LC3 harçlarının ortalama yayılma çaplarının 20 cm olduğunu, 28 günlük basınç dayanımlarının 45-55 MPa aralığında olduğunu göstermektedir. Düşük kalite killerle hazırlanan LC3 harçlarının tamamı 38 MPa sınır basınç dayanım değeri olarak belirlenen puzolanik indeksi sağlamıştır. Ayrıca numunelerin taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılan mikro morfolojilerine yönelik değerlendirmelerde düşük kaliteli ve atık esaslı LC3 harçlarının referans harçlara kıyasla bünyelerinde daha az kalsiyum hidroksit (CH) barındırdıkları, kalsine killerin CH tüketimi ile mekanik özelliklere katkıda bulunduğu, daha kompakt mikroyapıya sahip oldukları ve bazı harçlarda etrenjit oluşumlarının gerçekleştiği gözlenmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde farklı düşük kalite killerin zenginleştirme-süzme işleminden geçmemiş, seçici madencilik ürünü olmayan, kimyasal işlem görmemiş, dökme klinkerden düşük maliyetli ve düşük sıcaklıkta (450-900 °C) kalsine edilebilir olması açısından çevresel ve maliyet bakımından klinker ile ikame edilerek uygulanabilir bir bağlayıcı olduğu görülmektedir.