Yüksek performanslı çimento harç özelliklerine nano - silis ve farklı puzolan malzeme katkısının etkileri

Bu tez çalışmasında yüksek performanslı çimento harç özelliklerine nano-silis ve üç farklı puzolanik malzeme ikamesinin fiziksel ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Öncelikle bağlayıcı olarak %100 çimento oranına sahip referans numuneler üretilmiştir. Harç malzemelerinin hazırlanmasında standart kum ve CEM I 42.5 R tipi çimento kullanılmıştır. Standart referans üzerinde ağırlıkça % 0.25, % 0.5, % 0.75 ve % 1.00 oranlarında nano-silis ilavesi yapılarak optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmanın sonucunda % 0.50 oranında nano-silis katkısı esas alınmıştır. Ardından harca ikame olarak; uçucu kül (UK), yüksek fırın cürufu (YFC) ve silis dumanı (SD) malzemeleri ayrı ayrı ve % 0-30 oranları arasında ikame edilerek nano-silisli çimento harç numuneleri üretilmiştir. Uçucu kül (UK) Tunçbilek Termik Santrali'nden (Kütahya-Türkiye), yüksek fırın cürufu Bolu Çimento'dan, silis dumanı ise Antalya Eti Elektrometalurji Tesisinden elde edilmiştir. Bununla birlikte karışımlarda kullanılan işlenmiş silika (Pirojen Silika) Wacker™ HDK N20'dir. Harç numunelerin üretimi laboratuvar tipi çimento mikserde yapılmıştır. Hazırlanan karışımlar 4 x 4 x 16 cm' lik metal kalıplarda vibrasyon tablasıyla şekillendirilmiştir. Hazırlanan numunelerin priz alması için bir gün süre ile bekletilmiştir. Ardından numunelere 7, 28 ve 90 günlük su kürü uygulanmıştır. İlgili örneklerin; su emme, görünen porozite, birim hacim ağırlık ve görünür yoğunluk değerleri Arşimet prensibi esasına göre belirlenmiştir. Ardından numunelerin basınç ve eğilme dayanım testleri (7, 28 ve 90 günlük) yapılmıştır. Elde edilen verilere göre; kür süresinin artmasıyla birlikte tüm örneklerde porozite ve su emme oranlarının azaldığı görülmüştür. Örneklerin yoğunluk değerleri ise kür süresine bağlı olarak artış göstermiştir. Sonuç olarak, kür süresinin artması ile birlikte numunelerin dayanımlarında artış olduğu belirlenmiştir. Numunelerin fiziksel sonuçları incelendiğinde nano-silis katkısının değerlerde olumlu etkisi söz konusudur. Örneklerin maksimum basınç değerleri; UK ikameli harçlarda 49.2 MPa, SD ikameli harçlarda 66.5 MPa ve YFC ikameli harçlarda 58.5 MPa olarak bulunmuştur. Referans harçlarla kıyaslandığı taktirde nano-silis ve diğer puzolanik malzemelerin basınç dayanımında olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Daha iyi kimyasal içeriğe sahip silis dumanı ve daha yüksek oranlarda nano-silis katkısının mekanik ve fiziksel sonuçlarda daha etkili olacağı düşünülmektedir.