İki Farklı Kendiliğinden Yayılan Şap Kinetiği
–PÇ Baskın & KAÇ BaskınÇimento Araştırma ve Uygulama Merkezi
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
 Kendiliğinden yayılan şap uygulamaları;
•
İşçilik maliyeti düşük
•
Hızlı sertleşen
•
Yüksek mukavemetli
•
Genleşme & Büzülme hareketleri minimum bir yapı oluşturma
amacı güder
 Bu yapı oluşturulurken kullanılan bağlayıcı sisteme 3’lü bağlayıcı
sistem (ternary binder system) denilmektedir, söz konusu bağlayıcılar:
2
•
Kalsiyum Aluminat Çimentosu (KAÇ)
•
Portland Çimento (PÇ)
•
Kalsiyum Sülfat (CS*)
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
 Yapı kimyasalları sektöründe geliştirilen KYŞ’lerde temel olarak 3’lü
bağlayıcı sistemi kullanıldığı görülmektedir
 Kullanılan sistemde
olabilmektedir
kimi
zaman
PC
kimi
zaman
KAÇ
baskın
 Bu çalışmada KYŞ’nin genel çalışma alanı olan mekanik ve fiziksel
özellikler dışına çıkılarak;
- Reaksiyon kinetiği
- Mikro yapısı
- Malzeme özellikleri incelenmiştir
3
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Kullanılan Malzemeler* ve Karışım Oranları:
•
PC Baskın Karışım: PC:CAC:CS* = 65:25:10
•
CAC Baskın Karışım: PC:CAC:CS* = 13:64:23
İncelenen Sistemler:
•
İzotermal Kalorimetri Analizi
•
Boyut Değişim Mekaniği(Uzama-Kısalma)
•
Porozite Miktarı
•
Bağlayıcı Türünün Aşınma Miktarına Etkisi
* Çalışmada kullanılan reolojik ajanlar ve priz kontrol katkılar, bağlayıcı sistemine konsantre
olunması sebebiyle belirtilmemiştir
4
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Kalorimetri ile yapılan çalışmalarda
5
•
KAÇ baskın şapların CA fazının reaksiyonu sonucu tek ve yüksek peak
gösterdiği tespit edilmiştir
•
PC baskın şaplarda ise ertelenmiş etrenjit oluşumu sebebi ile çok daha
zayıf ve fazla sayıda peak gösterdiği görülmüştür
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
• Diyagramda 3’lü bağlayıcı sisteminde KAÇ/CS* oranı sabit iken PÇ’ye bağlı
kalorifik değişim görülmektedir
• Kesikli çizgi ile gösterilen noktadan itibaren kalsiyum aluminat çimentosu
yapısının bağlayıcı sisteminde baskın olduğu görülmüştür
6
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Diagramda hidratasyon
reaksiyonlarının
gerçekleşmesi ve priz
süreleri ile farklı KYŞ’lerin
serbest boyut değişimleri
gözlemlenmiştir
Deney sonuçları şu şekildedir;
-
PC baskın formülde büzülme-genleşme hareketleri daha belirgin olmakta,
bu durum çatlak riskin arttırmaktadır (plastik rötre)
-
KAÇ baskın KYÇ’nin sertleşme süresi 1.2 saat, PÇ baskın YÇ’nin sertleşme
süresi ise 2.6 saattir
7
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Yüzeyde oluşan boşluk miktarı
KYŞ üst yüzeyi (1 mm)
7 Günlük Dayanıma ulaşan PC baskın KYŞ vs. KAÇ baskın KYŞ
PC Baskın KYŞ
8
KAÇ Baskın KYŞ
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
7 Günlük Dayanıma ulaşan PC baskın KYŞ vs. KAÇ baskın KYŞ;
- Siyah olarak görülen boşluk miktarının PC Baskın KYŞ’de daha fazla
olduğu tespit edilmiştir
- PC baskın formülün yaklaşık 12 saatte hidrate olduğu, bunun yanında
KAÇ baskın formülün ilk 3 saatte hidratasyonunu büyük ölçüde
tamamladığı görülmektedir, yüzey kurumasının ise ortalama 2 saatte
gerçekleştiği söylenebilir
- Yüzey kurumasının hidratasyondan önce gerçekleşmesi;
- Plastik rötre
- Mukavemet Kaybı
- Hidrate olmamış bağlayıcı kalmasına neden olmaktadır
9
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
PC baskın ve KAÇ baskın KYŞ’lerin Yüzey Aşınma Profili
Çalışmada Tiber Aşınma Test Cihazı kullanılmıştır
Numuneler 23 ay boyunca 20°C sıcaklık %70 Nem koşullarında saklanmıştır
Numuneler 10 aşınma döngüsüne maruz bırakılmış, aşınan miktar vs. yüzey
derinliği grafiği aşağıda paylaşılmıştır
10
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Aşınma Testi sonrasında;
- En süt yüzeyde yer alan 0.2 mm’lik alanın karışımlarda bulunan polimer
sebebi ile yüksek aşınma dayanımına sahip olduğu görülmüştür
- Polimer kaplı alanın hemen altında kuruma rötresine bağlı hidrate
olamamış zayıf alan görülmektedir
- Yapılan çalışmada KAÇ baskın KYŞ’lerde üst kısımdaki zayıf alanın
daha az aşınmakta olduğu ve daha az derin olduğu görülmektedir
- KAÇ baskın KYŞ’lerin PÇ baskın ürünlere göre 5 kat daha zor aşındığı
tespit edilmiştir
11
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Yapılan çalışmada;
- PC baskın KYŞ erken yaşta daha az etrenjit oluşturmasına rağmen KAÇ
baskın KYŞ’ye göre 5 kat daha fazla genleşme göstermiştir, bu sonuçla
genleşmenin şapın erken dayanımı ile ters orantılı olduğu çıkarımı
yapılabilir
- PÇ baskın formülün erken yaş mukavemetinin düşük, priz süresinin
daha geç olmasının sebebi içerisinde bulunan sülfat ve aluminatların
daha geç çözünmesi ve KAÇ esaslı şapa göre daha geç enretnjit
oluşturmasıdır
- PÇ baskın şaplarda termal reaksiyon eğrisinin çok hörgüçlü yapıda
olması malzemenin stokta hidrate olmasına sebep olabilir (prehydration)
12
Kendiliğinden Yayılan Şaplar (KYŞ)
Yapılan çalışmada;
- PÇ baskın formülde hidratasyon sürecinin daha uzun ve komplike
ilerlemesi süreci dışa bağımlı kılmaktadır, hidratasyon için gerekli
suyun sistemi terketmesi, hava şartlarının olumsuz seyretmesi gibi dış
faktörler şapın dayanım karakteristiğini olumsuz yönde etkileyebilir
- Özellikle ortamda yeterli suyun bulunmaması şapın üst yüzeyinde
plastik rötreye, aşınma dayanımının düşmesine ve reaksiyona girmemiş
çimento taneleri oluşmasına sebep olabilir
- Aşınma ile ilgili yapılan çalışmada mikro yapının son ürünün mekanik
özelliklerine etkisi net bir şekilde görülmüştür ( hidratasyon miktarı,
kapiler porozite, organik malzemelerin dağılımı vb.)
13
Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi
TEŞEKKÜRLER…
Her türlü soru ve bilgi için..
Çimsa Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi
Toroslar Mah. Tekke Cad.
33013 Yenitaşkent/MERSİN
T: 00.90.324 241 23 37/ 241 23 44
C: 00.90.505 462 00 52
F: 00.90.324 454 00 52
14
Download

İki Farklı Kendiliğinden Yayılan Şap Kinetiği PÇ Baskın