Zeolit Katkılı (Klinoptilolit ve Analsim) Çimentolar İçeren Lif Takviyeli Harçların Özellikleri

Abstract

Beton, çekme dayanımı ve birim şekildeğiştirme kabiliyeti düşüklüğü yüzünden gevrek bir yapı malzemesidir. Betonun bu özelliklerine ihtiyaç duyulan imalatlarda, beton bileşimine farklı malzemelerden üretilmiş ve teknik yeterlilikleri olan liflerin ilavesi ile betonun zaafiyetlerinin iyileştirilmesi çalışmaları yapılmaktadır. Diğer taraftan, enerji tasarrufu, çevre bilinci ve ürün performans iyileştirme gerekçeleriyle çimento ve beton üretimlerinde çeşitli mineral katkı kullanımları da giderek yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada iki farklı zeolit tipi olan analsim ve klinoptilolit katkılı çimentolar ve polipropilen esaslı makrosentetik lif ilavesi kullanılarak elde edilen harç numunelerinin özellikleri üzerinde incelemeler yapılmıştır. Deney serilerinden elde edilen sonuçlar, birbirleri ile ve kendi aralarında karşılaştırılmıştır. Deney serilerindeki numunelerin su/çimento oranı 0.50, çimento dozajı 450 kg/m3 olarak sabittir. Zeolitler çimento ile ağırlıkça %0, %10, %15 ve %20 oranlarında yer değiştirilmiştir. 40 mm uzunluğundaki polipropilen lif ise 1m3 karışıma 2-4 kg miktarında ilave edilmiştir. Harç numuneler üzerinde puzolanik aktivite, kıvam, birim hacim ağırlık, ağırlıkça su emme, kılcal (kapiler) su emme, ultra ses geçiş hızı, eğilmede çekme ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kılcal su emme deneyleri numunelerin dayanıklılık özellikleri üzerinde ön bilgi oluşturmak için yapılmıştır. Enerji, çevre ve performans iyileştirme odaklı yaklaşım ile zeolit-lif katkı kullanılan bu çalışmadan elde edilen bulgulara göre; zeolit ve polipropilen lif katkının birlikte kullanıldığı harç numunelerin dayanım, dayanıklılık özellikleri üzerinde olumlu yönde etkileri belirlenmiştir. Özetle; her iki zeolit türünün de %15 yer değiştirme oranına kadar lif takviyeli numunelerde mineral katkı olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Concrete is a brittle building material due to its low tensile strength and low deformation ability. In the productions where these properties of concrete are needed, studies are carried out to improve the weaknesses of the concrete by adding fibers produced from different materials and having technical qualifications to the concrete composition. On the other hand, the use of various mineral additives in cement and concrete production is becoming increasingly common due to energy saving, environmental awareness and product performance improvement reasons. In this study, investigations were made on the properties of mortar samples obtained by using two different zeolite types, analcime and clinoptilolite added cements and polypropylene based macrosynthetic fiber additive. The results obtained from the test series were compared with each other and among themselves. The water/cement ratio of the samples in the test series is 0.50 and the cement dosage is fixed as 450 kg/m3. Zeolites have been replaced by cement at the rates of 0%, 10%, 15% and 20% by weight. 40 mm long polypropylene fiber was added to the 1m3 mixture in the amount of 2-4 kg. Pozzolanic activity, consistency, density, water absorption by weight, capillary water absorption, ultrasound pulse velocity, flexural and compressive strength tests were carried out on the mortar samples. Capillary water absorption tests were carried out to provide preliminary information on the durability properties of the samples. According to the findings obtained from this study, in which zeolite-fiber additives were used with an energy, environment and performance improvement focused approach; positive effects on the strength and durability properties of mortar samples, in which zeolite and polypropylene fiber additives were used together, were determined. In summary; It has been determined that both zeolite types could be used as mineral additives in fiber reinforced samples up to 15% replacement.