Portland çimento ve uçucu kül ikameli çimentoların hidratasyon gelişimleri ile fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin araştırılması

Çevresel kaynakların korunmasına bağlı olarak endüstriyel atıkların, çimento ve betonda katkı veya ikame malzemesi olarak kullanılmasına ilişkin geçmişten günümüze birçok çalışma yapılmıştır. Bu atıklar içerisinde en yaygın olarak kullanılan malzemelerden biri de uçucu küldür.Bu çalışmada, Portland çimentosu (PÇ) ve uçucu kül (UK) ikameli çimentonun yüzey etkileşim mekanizmaları araştırılmıştır. PÇ ile UK'nin fiziksel, kimyasal, mineralojik ve mekanik özelliklerinin yanı sıra UK-PÇ tanelerinin elektrokinetik potansiyelleri (zeta potansiyel) belirlenmiştir. PÇ ve UK ile hazırlanan çimento harçları basınç dayanımları için 2, 7, 28, 56 ve 90 gün küre tabi tutulmuştur. Çimento hamurlarının ise 28 gün sonundaki hidratasyon sırasında mineralojik yapısını ve faz gelişimini belirlemek için termal analiz (DTA ve TG), fourier transformlu kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizleri yapılmış ve elektron mikroskop (SEM) ile mikro yapıları belirlenmiştir. PÇ ve UK ikameli çimento harç örnekleri basınç dayanımı deneyleri yapılarak incelenmiş, sonuçları ve nedenleri diğer analiz sonuçlarıyla birlikte yorumlanmıştır.Sonuç olarak UK ikame oranı miktarı; su ihtiyacını ve priz süresini arttırırken, hidratasyon süresince açığa çıkan portlandit (Ca(OH)2) miktarını azaltmıştır. Ayrıca UK, PÇ'ye göre farklı elektro kinetik davranışlar ve yüzey özellikleri göstermiştir. Tüm bu farklılıklar harç örneklerinin basınç dayanımlarını etkilemiştir.