Calcined clays as supplementary cementing materials for sustainable concrete

Betonda bağlayıcı olarak kullanılan Portland çimentosu dünya genelinde CO2 salınımında önemli bir paya sahiptir. Bunun için çimento ile belli miktarlarda ikame edilecek ilave bağlayıcı malzemeler kullanılmaktadır. Uçucu kül, silis dumanı ve cüruf gibi endüstriyel yan ürünlerin ilave bağlayıcı malzeme olarak kullanımı avantajlı gözükmektedir. Ancak, yerel ölçekte iyi kalitede yan ürünlerin bulunmaması, bu malzemelerin alternatifini bulmak konusunda arayışa sebep olmuştur. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'de iki farklı rezervden temin edilen kil örneklerini kalsinasyon sonrası ilave bağlayıcı malzeme olarak kullanımları açısından değerlendirmektir. Kil örneklerinin kimyasal, mineralojik ve termal karakterizasyonları çeşitli sıcaklıklarda kalsinasyon öncesi ve sonrasında gerçekleştirilmiştir. Kil numunelerinin puzolanik aktivitesi ve reaksiyon kinetiği, kireçtaşı tozu ilavesi ve kireçtaşı ilavesi olmadan, sırasıyla termal analiz ve izotermal kalorimetre ile değerlendirilmiştir. Ayrıca puzolanik aktivitelerine bağlı olarak seçilen kalsine killerin su ihtiyacı ve dayanım aktivite indeksi de belirlenmiştir. Görece daha yüksek miktarda kaolinit minerali içeren kilin puzolanik aktivitesinin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. 700 ºC'de kalsine edilen killer en yüksek puzolanik ve dayanım aktivitesini gösterirken 1100 ºC gibi bir kalsinasyon sıcaklığı nispeten daha düşük bir aktivite ile sonuçlanmıştır. Kireçtaşı ilavesi, puzolanik aktiviteyi ve hidratasyon sırasında ısı çıkarımını iyileştirmiştir. BET yüzey alanı arttıkça kalsine killerin su ihtiyacı da artmıştır.