Doğal ve kalsine pilekinin karakterizasyonu, puzolanik aktivitesi ve çimento harçlarının mekanik özelliklerine etkisi

Abstract

Purpose: The aim of this study is to determine the usability of natural and calcined Pileki instead of cement in mortars as pozzolan. Theory and Methods: Thin section was taken from Pileki stone and examined petrographically. P was obtained by crushing and grinding the Pileki stone. After grinding, it was calcined at 850 °C and CP was obtained. P and CP were analyzed in detail. Pozzolanic activities of P and CP were determined. Mortar mixtures were prepared by replacing P and CP up to 20% by weight with cement. Standard consistency water, initial and final setting times and Le Chatelier expansion values of cement pastes substituted 5, 10, 20 P and CP were determined. Compressive strength, flexural strength and ultrasonic pulse velocity tests of mortar mixtures were carried out at 2th, 7thand 28thdays. Results: It can be found that the total content of SiO2, Al2O3and Fe2O3is 69.76% in P. It is 71.91% in CP. With calcination, the amorphous structure increased from 26.2% to 35.6%. While the mass loss of P at 900 ° C is 13.56%, it is seen that the mass loss of KP at the same temperature is 1.26%. P has no pozzolanic character, while CP does. At 2thday, the highest compressive strengths belong to mixtures of P5> Ref> CP5, respectively. Except for 20% substitutions, other mixtures yielded results above 20 MPa. The positive effect of calcination process on compressive strength has been observed at all ages in 20% substituted mixtures. The compressive strength of P5 and CP5 mixtures is above 42.5 MPa at 28thday. Conclusion: The calcination process changed the particular size distribution and chemical composition of P. CP has pozzolanic activity. CP can be used as pozzolan. The optimum replacement rate is 5%.Çimentoda puzolan kullanılması fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştirmekte, ekonomik olarak fayda sağlamaktadır. Ayrıca daha az çimento kullanımı sonucu çevresel etkiler azaltılmaktadır. Bu çalışmada Pileki taşının (İyidere/Rize) öğütülmüş halde doğal ve kalsine olarak çimento harçlarının içinde puzolan olarak değerlendirilebilirliğine odaklanılmıştır. Pileki taşı petrografik açıdan incelenmiştir. Öğütülmüş pileki ise doğal ve kalsine edilmiş halde fiziksel, kimyasal, minerolojik, termal gravimetrik ve morfolojik açıdan analiz edilmiştir. Doğal pileki ve kalsine pilekinin puzolanik aktivitesi belirlenmiştir. Harç üretiminde %0, %5, %10 ve %20 oranlarında çimento yerine kullanılmıştır. Doğal ve kalsine pileki SiO2+Al2O3+Fe2O3 toplamının sırasıyla %69.78 ve %71.91 olduğu, kalsine işlemi ile doğal pileki bünyesindeki suyun dehidratasyona uğradığı, kalsine pilekiye ait kızdırma kaybı ve 900℃’de ağırlık kaybının böylelikle azaldığı belirlenmiştir. Sonuç olarak pileki taşının öğütülerek kalsine halde çimento harçlarında doğal puzolan olarak %5 ikame ile başarıyla kullanılabileceğini kanaatine varılmıştır. Puzolan olarak kalsine pileki kullanımı çimento üretimi için gerekli olan enerji miktarının dolayısıyla CO2 salınımının azalmasına destek olabilecektir