Gazbeton Üretiminde Beyaz Çimento Kullanımın Faydaları – II

Gazbeton üretimi (AAC; Autoclaved Aerated Concrete) yangına dayanıklı, hafif ve daha iyi yalıtkan olması nedeni ile yaygınlığını hızla arttırdı.

Geleneksel betonlara göre çok daha hafif olması ile tercih edilen gazbetonların kullanım alanları, içerdiği hammaddeler ve üretim prosesi hakkındaki bilgileri önceki yazımızda detaylandırmıştık. Bu yazımızda gazbetonun üretiminde gri çimento yerine beyaz çimento kullanımı ile sağlanacak faydalara değineceğiz. Serimizin birinci yazısına buradan ulaşabilirsiniz.

Gazbeton Üretiminde Beyaz Çimento Kullanımın Faydaları Nelerdir?

Gazbeton üretiminde ön kürleme süreci önemli derecede zaman ve enerjinin harcandığı bir süreçtir. Bu çalışmada, gazbetonun üretim prosesinde kullanılan hammaddelerden biri olan gri Portland çimento yerine, beyaz çimento kullanılarak ön kürleme süresinin azaltılması, daha hafif ve ekonomik bir ürün elde edilmesi ve üretim kapasitesinin arttırılması amacı ile Çimsa Ar-ge Merkezi Formülhane’de denemeler yapılmıştır. Beyaz çimento kullanımı ile ürünün mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir.  Ürün mukavemetinin geliştirilmesi ile ürün yoğunluğunun düşürülmesi, malzemenin daha iyi yalıtım değerine sahip olması, daha beyaz, hafif ve kolay işlenebilir olması amaçlanmaktadır.

Gazbeton Üretiminde Kullanılan Çimento Özellikleri 

Gazbeton üretiminde harcın kalıplara dökülmesi ile kimyasal reaksiyonlar(kabarma) başlar ve önkürleme sürecine geçilir. Gri Portland çimento (NPÇ) kullanılarak üretilen gazbetonun ön kürleme süresi ortalama 4-5 saat sürmektedir. Cem I 52.5 R beyaz çimento (BPÇ) kullanılarak bu sürenin azaltılması ve daha hızlı kesim sertliğine ulaşan Gazbetonlar elde edilmesi hedeflenmiştir. Çalışmada kullanılan Gri ve Beyaz Portland çimentoların priz ve dayanım test sonuçları Tablo 1.’de paylaşılmıştır.

Gazbeton Deneyleri 

İki tip çimento ile gazbeton çamur karışımları hazırlanmıştır. Referans NPÇ olarak kullanılmıştır ve farklı oranlarda ( %100, %90, %80 ve %60 ) BPÇ’li karışımlar ile performanslar değerlendirilmiştir. Çimento miktarı azaltılan karışımlar için su/katkı oranı sabit tutulmuştur. Tüm karışımlar ön kürleme odalarına alınarak sabit bir kesim sertliği değerine gelene kadar ölçüm yapılmıştır.

Kesim sertliğine ulaşan keklerin aynı zamanda referans karışım ile benzer kek yüksekliği elde edilmiştir.

Karışımlarda çimento oranı azaltılmıştır ve bu oranın azaltılmasının mekanik performanslara olan etkisi de incelenmiştir. Bu amaçla ön kürleme süresini etkileyen fazları belirlemek adına istenilen kesim sertliğine gelen keklerden numune alınarak XRD-Rietveld metodu ile faz analizi yapılmıştır.

Gazbetonun üretiminde dayanım veren en önemli faz tobermorite fazıdır. Beyaz çimento ile hazırlanan tüm karışımlarda gri çimentoya kıyasla Tobermorite + Portlandite fazları daha fazla olarak elde edilmiştir.

Uygun kesim sertliğine ulaşan karışımlar otoklava alınmıştır. Otoklav sonrası tüm karışımlar için kuru yoğunluk ve basma dayanımları ölçülmüştür.  Kuru yoğunluk ve basma dayanımı arasındaki ilişkiyi gösteren A faktörü hesaplanmıştır.

Gazbeton dayanım sonuçları aynı zamanda çimento fazları ve son ürün hidratları ile ilgilidir. Beyaz çimento kullanımı ile dayanım ve son ürün hidrat analizi ilişkisini belirlemek amacı ile XRD-Rietveld metodu ile hidrat miktarları belirlenmiştir.

Gazbeton bloklarında, otoklav sonrası son üründe beyazlık ölçümü yapılmıştır.

Deney Sonuçları:

Beyaz çimentonun %20 azaltıldığı karışımda ön kürleme süresi yaklaşık %30 azalmıştır. Ayrıca beyaz çimento kullanımı ile son ürün beyazlık değerinde %11 artmıştır. Otoklav sonrası beyaz çimento kullanılarak hazırlanan ürünlerin dayanımları çiemnto miktarı azalmasına rağmen referans numuneden daha fazla olduğu gözlenmiştir. Yapılan XRD analizlerinde dayanıma etki eden fazların oranı dayanım sonuçları destekler niteliktedir.

Gazbeton Üretiminde Beyaz Çimento Kullanımının Avantajları 

Sonuç olarak; gazbeton üretiminde gri çimento yerine beyaz çimento kullanılması proseste birçok fayda sağlanabilir. Gazbeton üretiminde beyaz çimento kullanımı ile ön kürleme ve kesim sertliği parametreleri göz önüne alınarak, ürün ve prosese fayda sağlanacak bir son ürün elde edilebilir. Gazbetonun üretim prosesinde önkürleme 50-55 ^oC sıcaklıkta ve gerçekleştirilir. Bu sıcaklık değeri doğalgaz kullanımı ile elde edilir. Ön kürleme süresinin azalması ile olarak doğal gaz kullanımı azalacak ve böylece CO₂ salınımı da azalacaktır. Ayrıca kullanılan çimento miktarının %20 azaltılması ile de dolaylı olarak CO₂ salınımı azaltılabilir

Kullanılan Kaynaklar:

• Türkiye Gazbeton Üreticileri Derneği
• Portland Cement Association