yüksek performanslı Çimentolar Çimento araştırma ve ... · usa, fransa, japonya, brezilya,...

Yüksek Performanslı Çimentolar

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

2016, Nisan

STRICTLY

CONFIDENTIAL


Betonarme Yapılardaki Problemler

Aşırı yüklemeler altında güvenlik eksikliği;

Özel uygulamalara yönelik çalışmaların eksikliği;

Uzun süreli kullanımda durabilite eksikliği;

Sürdürülebilirlik açısından zayıf oluşu;

Beton yapıların çevreye olumsuz etkileri;

Çevresel etkilere karşı dayanıksız olma (Deniz suyu, kimyasal maruziyeti,

biyojenik korozyon, )

Bu dezavantajları ortadan kaldırmak adına özelleşmiş çimentolar ve beton tasarımları

kullanılmaktadır. Bunar içerisinde bu sayımızda inceleyeceğimiz çimentolar

aşağıdadır:

Kalsiyum Alüminat Çimentosu,

Sülfata Dayanıklı Çimento,

Petrol Kuyusu Çimentosu,

Kalsiyum Sülfoalüminat Çimentosu.


Kalsiyum Alüminat Çimentosu

2000 yılından beri Mersin Çimsa’da üretilmekte olan alüminat çimentosu ISIDAÇ40 sahip

olduğu ısıya dayanıklılık ve sülfat-asit direnci gibi özellikleriyle zorlu uygulamalarda

müşteriye çözüm olanağı yaratmaktadır.

Fiziksel ve Mekaniksel ÖzelliklerÖzgül Ağırlığı gr/cm

33,25

Özgül Yüzey cm2/gr 3.000

Flow Test (ASTM C-109) % 55

Priz Başlangıcı dakika 280

Priz Sonu dakika 295

Su % 23,1

Hacim Sabitliği (Le Chatelier) mm 1,0

Elek Kalıntı (45 mikron) % 23,0

Elek Kalıntı (90 mikron) % 6,5

Dayanım (6 Saat) Mpa 47,0

Dayanım (24 Saat) Mpa 70,0

1.200 oC'ye kadar üstün performans gösterir.

Asidik ortamda minimum kütle kaybına uğrar.

ISIDAÇ 40, Kalsiyum Aluminat Çimentosu, TS EN 14647

standardına uygun olarak Çimsa tarafından üretilmektedir.

Kimyasal ÖzelliklerSiO2 % 3,60

Al2O3 % 39,8

Fe2O3 % 17,1

CaO % 36,2

MgO % 0,65

SO3 % 0,04

Kızdırma Kaybı % 0,30

Na2Eq % 0,16

Cl- % 0,01

S % 0,01

Sülfat ataklarına karşı maksimum koruma sağlar.


Sınıf Renk Al2O3 CaO SiO2 Fe2O3+F

eO TiO2 MgO Na2O K2O Üretilen Ülkeler

Standart Düşük

Alümina

Gri / soluk

siyah 36-42 36-42 3-8 12-20 <2 ~1 ~0,1 ~0,15

Fransa, İspanya, USA,

Hindistan, Doğu Avrupa,

Hırvatistan, Türkiye

Düşük Alümina,

Düşük Demir Gri, açık gri 48-60 36-42 3-8 1-3 <2 ~0,1 ~0,1 ~0,05

Fransa, USA, Hindistan,

Kore, Brezilya

Normal Alümina Beyaz 65-75 25-35 <0,5 <0,5 <0,05 ~0,1 <0,3 ~0,05 Fransa, İngiltere, USA,

Japonya, Brezilya

Yüksek Alümina Beyaz >80 <20 <0,2 <0,2 <0,05 <0,1 <0,1 ~0,05 USA, Fransa, Japonya,

Brezilya, Kore

Kalsiyum alüminat çimentosu portland çimentosunun aksine geniş bir aileye sahiptir. İçerisindeki

alüminyum miktarının farklılaşmasıyla çeşitlenen çimento standart olarak %40-50 arasında alümina

içeriğine sahip olup, hammadde olarak kireçtaşı ve boksit kullanılarak elde edilir.

Tablo 1. Farklı Miktarda Al İçeren KAÇ Kompozisyonları


Kalsiyum Alüminat Çimentosu ile 3’lü Sistemler

Günümüzde yapı kimyasalları sektöründe doğan farklı ihtiyaçlar için (yüksek sıcaklık,

erken mukavemet, hızlı priz, çatlaksız yapı) farklı çözümler sunma gerekliliği vardır.

Bu sebeple sadece standart portland çimentosu ile karışımlar hazırlamak yerine;

portland çimentosu, kalsiyum alüminat ve kalsiyum sülfatın farklı oranlarda birleşimiyle

üçlü sistemler oluşturulmakta ve bu sistemdeki karışım oranları ihtiyaca göre revize

edilmektedir.

Aşağıdaki üçlü sistem diagramında da üçgen içerisinde yer alan noktalar hangi köşeye

daha yakınsa kompozisyon ve karakteristik özellik olarak o maddeye yakınsar.


Bu karışımlar üçlü sistemde yer aldıkları noktaya göre mekanik ve kimyasal özellik

kazanır.

Bu bağlayıcıların içinde çok çeşitli elementler var olmasına rağmen hidratasyon

reaksiyonları çözelti içerisindeki alüminyum sülfat ve kalsiyum varlığında oluşan

etrenjitlere göre şekillenir.

Üçlü sistemlerde erken mukavemet ve rötre engelleyici özellik etrenjit oluşumuna

bağlıdır.

Etrenjit oluşumunun kontrolü ile donma kinetiği, kristal büyüklükleri, mukavemet

özelliklerine doğrudan etkisi vardır ve istenilen değerlere ulaşılması için kontrolü

gereklidir.


Sülfata Dayanıklı Çimento - SDÇ


Mevcut Portland Çimento Klinkeri tanımına ilave olarak sülfata dayanıklılık için;

Sülfata dayanıklı portland çimento (CEM I) ve Puzolanik çimento (CEM IV)

üretiminde kullanılan klinkerin C3A miktarı (C3A=2.65A-1.69F) CEM I ve CEM IV

için aşağıdaki limitler verilmiştir.

CEM I C3A = 0 , %3 %5

CEM IV/A C3A %9

CEM IV/B C3A %9

Çimentoda sülfatla reaksiyona giren en önemli bileşen C3A olduğu için, bu çimentoda C3A yüzdesi

% 5 ile sınırlanır.



İLAVE olarak;

Sülfata Dayanıklı Genel Çimentolar:

CEM I – SR0 C3A = 0

CEM I – SR3 C3A ≤ %3

CEM I – SR5 C3A ≤ %5

CEM III/B –SR C3A limiti yoktur.

CEM III/C – SR C3A limiti yoktur.

CEM IV/A – SR C3A ≤ %9

CEM IV/B –SR C3A ≤ %9

Petrol Kuyusu Çimentosu

Petrol kuyusu çimentosu;

Oluşumlar arasındaki sıvı

hareketini kısıtlar.

Metal cekete destek verir.

Metal ceketi korozyondan korur.

15


• API Construction Cement olarak tanımlanmaktadır.

• OPC ye benzer bir çimentodur. A,B,C

• API Retarded Cement olarak tanımlanmaktadır.

• 1980 lerde kullanımı bırakılmıştır. D,E,F

• Kalsiyum Sülfat ve Su dışında içinde katkı bulunmayan çimento türüdür.

• En yaygın OWC ‘G tipi’ olandır. G,H,J


API standartlarına göre toplam 5 tip çimento vardır. En yaygın

olarak kullanılan G Type HSR çimentosudur.

MSR: Orta derece sülfata dayanıklı.

HSR: Yüksek derece sülfata dayanıklı. (C3A<3%)

OPC 55 18 8 11


Fiziksel Özellikleri US Birim Sistemi SI Birim Sistemi

@38 ̊C, 8 Saat Kürleme Sonucu Dayanım Min 300 Psi Min 2.1 Mpa

@60 ̊C, 8 Saat Kürleme Sonucu Dayanım Min 1500 Psi Min 10,3 Mpa

Serbest Su İçeriği Maks 5,9 % Maks 5,9%

Maksimum Kıvam (15-30 Dakika Arasında) Maks 30 Bc Maks 30 Bc*

Koyulaşma Zamanı (Thickining Time) 90-120 Dk 90-120 Dk

Bc: Bearden Unit of consistency for viscosity

Koyulaşma zamanı en önemli fiziksel özellik denilebilir. Diğer fiziksel özelliklere

göre ulaşılması en zor parametre ‘koyulaşma zamanı’ dır.


Kimyasal Özellikler Limitler-%

SO3 Maks 3

MgO Maks 6

Kızdırma Kaybı Maks 3

Çözünmeyen Kalıntı Maks 0,75

Toplam Alkali Maks 0,75

C3S 48-65

C3A Maks 3

2C3S + C4AF Maks 24

G Sınıfı HSR çimentosu için SO3 ve C3A ilk bakılan kimyasal özellikler

denilebilir. Çimento üretimi esnasında katkı olarak alçı dışında hiçbir malzeme

beslenemez.

Beyaz Portland Çimentosu

Beyaz Çimento Avantajları

Hızlı Priz,

Yüksek Erken Mukavemet,

Estetik Görünüm,

Durabillite Avantajı,

Alkali-Silika Reaksiyonalrına Direnç,

Uzun Ömür.

Beyaz Portland Çimentosu

Çimsa Süper Beyaz Çimento Fiziksel Özellikleri:

Türkiye’deki en

yüksek yüksek

erken ve nihai

dayanıma sahip

çimento

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

M: [email protected]

yüksek performanslı Çimentolar Çimento araştırma ve ... · usa, fransa, japonya, brezilya,...

Documents