Çimento katkıları ve çimento esaslı tamir harçları, farklı kullanım amaçlarına yönelik kullanılabilmektedir. Gerekli özelliklere sahip olması sebebiyle, tamir harcı olarak Kalsiyum Alüminat Çimentosu da tercih edilebilir. Çimento katkıları ve katkı maddeleri, çimento özelliklerinin istenilen kullanım amacına yönelik optimum hale getirilmesi konusunda yardımcı olur. Çimento katkıları hem organik hem de inorganik bileşikler olabilir. Bu yazımızda; organik bileşenli asit katkıları ne işe yarar, yapılan deney sonuçları doğrultusunda üçlü sistemlerdeki basınç ve eğilme dayanımına olan etkileri nelerdir konularını ele alacağız.
Tamir Harçları Nelerdir? Neye yararlar?
Tamir harçları, çimento esaslı olup yüksek mukavemetli hazır harçlardır. Tamir harçlarının yapıda meydana gelen çeşitli hasarların onarılmasında kullanıldığını söyleyebiliriz. Uygulamasının kolay ve aynı zamanda dayanımının da yüksek olması sebebiyle sıklıkla tercih edilmektedir. Farklı kullanım amaçlarına göre kapta kalma ve priz süreleri özelleştirilebilir. Tamir harçlarını kullanırken materyalin özelliklerine dikkat etmek gereklidir.
Tamir amaçlı kullanılan materyallerde olması gereken özellikler;
- Hızlı priz alma ve dayanım kazanma,
- Uygulanacak yüzeye yüksek yapışma gücü,
- Uygulanacak beton yüzeyle uyumlu olma,
- Boyutsal kararlılık gösterme,
- Aşınmaya karşı dirençli olma olarak sıralanabilir.
Neden Kalsiyum Alüminat Çimentoları Tamir Harçlarında Kullanılır?
Kalsiyum Alüminat Çimentoları, tamir amaçlı kullanılan materyallerin sahip olması gereken tüm gereklilikleri karşılamaktadır. Çünkü, Kalsiyum Alüminat Çimentoları;
- Yüksek erken dayanım gösterirler.
- Sülfat atağına karşı dayanıklıdırlar.
- Yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklı olduklarından dolayı refrakter betonlarında kullanılırlar.
- Aşınma ve darbe direnci gösterirler.
- Kendiliğinden yayılan şaplar ve seramik yapıştırıcılar gibi yapı kimyasalları alanlarında kullanılırlar.
Bu özellikleri sayesinde, Kalsiyum Alüminat Çimentolarının da bu alanda kullanılma potansiyeli oldukça yüksektir diyebiliriz. Kalsiyum Alüminat Çimentoları hakkında daha detaylı bilgiye Kalsiyum Alüminat Çimento Hakkında Bilmeniz Her Şey yazımızdan ulaşabilirsiniz.
Üçlü Sistemlerde Sitrik Asit ve Laktik Asit Katkılarının Basınç ve Eğilme Dayanımına Etkisi Nedir?
Sitrik asit ve laktik asit, karboksilik asit grubundan olan organik katkılardır. Sitrik asitlerdeki negatif yüklü sitrat iyonlarının pozitif yüklü Portland Çimentosu tanecikleri üzerine adsorbe olması nedeniyle hidratasyonu geciktirirler. Hidratasyonun gecikmesi sebebiyle priz süresi uzar ve erken dayanımda azalma söz konusudur. Dolayısıyla, sitrik asit için priz geciktirici kimyasal katkı görevi görür diyebiliriz. Priz geciktiriciler, sıcak hava koşullarında büyük hacimli işlerde ve uzun taşıma mesafelerinde oluşacak olumsuzlukları önlemek için kullanılır. Laktik asit ise; başlangıçtaki hidratasyon ısısını arttırırken, sertleşmeyi çabuklaştırıp erken dayanım sağlayabilir. Bu sebeple, priz hızlandırıcı kimyasal katkı özelliği göstermektedir. Hidratasyon ısısının artması aynı zamanda antifriz işlevi görmelerini mümkün kılar. Soğuk havada katkısız betonun priz süresi daha uzundur. Erken dayanım daha az olmakta ve buna bağlı olarak kalıpların sökülme zamanı uzamaktadır. Bu sebepler de beton kürü için daha uzun zaman gerektirir. Priz hızlandırıcı katkı maddelerinin kullanılması durumunda, bu gibi etkiler ortadan kalkar.
1. Deneyler:
Deneylerde kullanılan üçlü sistem harç formülasyonu aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Basınç ve Eğilme Dayanımı: Sitrik Asit
Bu deneyler esnasında, farklı katkı oranına sahip Sitrik asidin basınç ve eğilme dayanımına olan etkileri incelenmiştir. Yukarıdaki grafiklerde elde edilen sonuçlar doğrultusunda aşağıdaki yorumlar yapılabilir.
- Yukarıdaki grafiklerde ve harç reçetesinde belirtilen C3, % 3 Sitrik asit katkısı içermektedir. R3 ise sitrik asit katkısı içermeyen karışımdır. İki karışımın basınç ve eğilim dayanımlarına bakıldığında; C3 karışımının, 7 günlük basınç ve eğilme dayanımları R3 karışımının % 6,22 ve % 26,85’ine kadar düşmekte olduğu gözlenmiştir.
Bu durum, Sitrik asit katkısının tüm yaşlarda eğilme ve basınç dayanımını azaltması ile çimento hidratasyonunu engellediğinin göstergesidir.
- Yukarıdaki grafiklerde ve harç reçetesinde belirtilen C05, % 0,5 Sitrik asit katkısı içermektedir. Bu karışımın, basınç ve eğilme dayanımları 14 günde 26,5 MPa ve 5,56 MPa’a ulaşmıştır.
Yani erken yaşlarda serbest sitrik asitler azaldığı için sitrik asitlerin; C3S (alit) ve alüminatlı fazların çözünürlüklerini azaltıcı etkisi 14 ve 28 günlük dayanımlarda daha azdır diyebiliriz.
- Yukarıdaki grafiklerde ve harç reçetesinde belirtilen C1, % 1 Sitrik asit katkısı içermektedir. Bu karışımda diğerlerinden farklı olarak 7 ve 14 günlük basınç dayanımında değişiklik olmamıştır. Ancak, 28 günlükte de artış görülmüştür.
Bu durumun nedeni ise sitrik asit varlığındaki mikro yapı değişimidir.
Basınç ve Eğilme Dayanımı: Laktik Asit
Bu deneyler esnasında, farklı katkı oranına sahip Laktik asidin basınç ve eğilme dayanımına olan etkileri incelenmiştir. Yukarıdaki grafiklerde elde edilen sonuçlar doğrultusunda aşağıdaki yorumlar yapılabilir.
- Yukarıdaki grafiklerde ve harç reçetesinde belirtilen L05, % 0,5 Laktik asit katkısı içermektedir. L1 ise % 1 Laktik Asit katkısı içerir. Her iki katkı oranında da 7 ve 14 günlük basınç dayanımlarında artış olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, 28 günlük basınç dayanımı referans olan herhangi bir katkı içermeyen R3 karışımı ile aynıdır. Dayanım artışlarının nedeni portlandit fazının kristal şeklinde bulunma yüzdesinin artmasıdır.
- Yukarıdaki grafiklerde ve harç reçetesinde belirtilen L3, % 3 Laktik asit katkısı içermektedir. Laktik asit katkı oranı % 3’e çıkarıldığında basınç dayanımları referans karışımın (R3) altına düşmektedir.
Bunun sebebi, Laktik asit katkısının artık hidratları bloke ederek oluşumlarını engellemesidir.
- Eğilme dayanımları ise tüm karışım dozajlarında neredeyse değişmemiştir.
Deney Sonuçları
- Portland/Kalsiyum Alüminat çimentolarında; basınç ve eğilme dayanımı Sitrik asit eklenmesi ile genel olarak azalır. % 1 Sitrik asit eklenmesi portlandit oluşumunu arttırır. % 1’in üstündeki sitrik asit dozajlarında sitrik asit çimento taneciklerine absorbe olarak çimento hidratasyon ürünleri oluşumu engeller. 28 günlük dayanımı % 0,5 ve % 3 Sitrik asit eklenmesine göre bu yüzden daha fazladır.
- Düşük miktarlarda laktik asit (% 0,5 ve % 1) referansa göre 7 ve 14 günlük basınç dayanımlarının yaklaşık % 20 artmasına; 28 günlük basınç dayanımlarının ise değişmemesine neden olmuştur. Laktik asit eklenmesi ile eğilme dayanımlarında değişiklik oldukça azdır. Fakat % 3’lük laktik asit eklenmesi ile portlandit oluşumu azalmıştır. Bu durum da 28 günlük dayanımı düşürmektedir. Bu durum portlandit oluşumunun azalması ile ilişkilendirilebilir.
Çimento Katkıları: Asit Katkı Neden Önemlidir?
Tamir harçları, kullanım amaçlarına göre kapta kalma ve priz süreleri bakımından özelleştirilebilir. İstenilen amaca yönelik asit katkı kullanımı bu özelliklerin değişimi konusunda etkili olmaktadır. Çünkü, asit katkılar çimentoda katkıları arasında kullanılan bir tür kimyasal katkı çeşididir. Bu katkılar, betonun birtakım özelliklerini iyileştirmek ya da çimentolu sistemlerin farklı uygulama alanlarına adaptasyonunu arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Asit katkılar; karıştırma, taşıma, kürleme aşamalarında ve olumsuz hava koşullarında beton kalitesini korumak amacıyla önemlidir. Bu yazımızda, priz geciktirici etkiye sahip “Sitrik Asit” ve priz hızlandırıcı etkiye sahip “Laktik Asit” katkılarının farklı oranlarda kullanılması sonucuyla basınç ve eğilme dayanımına etkilerini ele aldık.
Kullanılan Kaynaklar:
