Kalsiyum alüminat çimento ısıya dayanıklı, yüksek performans ve dayanım gösteren özel bir çimentodur. Kalsiyum alüminat çimento özellikle portland çimentolar ile kıyaslandığında kimyasal, fiziksel ve minerolojik bakımından diğer çimentolardan farklılaşırlar. Kalsiyum alüminat çimentosu yüksek sıcaklıklarda direnç gösteren betonlarda ve refrakter uygulamalarında, soğuk hava ve erken yaş yüksek mukavemet gerektiren tünellerde, yol uygulamalarında ve saha betonlarında kullanılırlar. Çimsa Blog’da kaleme aldığımız bu yazımızda ise kalsiyum alüminat çimentosunun boru kaplama kullanımını ele alacağız.
Kalsüyum Alüminat Çimentosu Nedir?
Bağlayıcı maddeler inşaat sektöründe çok önemli olup bir çok farklı uygulamada kullanıldığı görülmektedir. Bağlayıcı maddelerden olan açılımı kalsiyum alüminat çimentosu(KAÇ) olan kalsiyum alüminat bileşenini içerir. KAÇ yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılan özel bir çimento çeşididir. Kalsiyum alüminat çimento kanalizasyon ve atık su borularında uygulamalarında uzun süredir başarıyla kullanıldığı bilinmektedir. KAÇ hızlı mukavemet kazanımı, yüksek dayanıklılık ve kimyasal dayanıklılık, yüksek sıcaklık dayanımı gibi özellikleri nedeniyle boru kaplama uygulamalarında tercih edilir. KAÇ hakkında daha detaylı bilgi için bir diğer blog yazımız olan Kalsiyum Alüminat Çimento Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey’e bakabilirsiniz.
Boru Kaplamalar Nerelerde Kullanılır Hangi Özellikler Gerekir?
Boru hatları, atık su, gaz, petrol ve kimyasal maddelerin taşınması için kullanılan önemli altyapı sistemleridir. Boru kaplamalarının dayanıklılık, korozif etkilere karşı direnç ve mukavemet gibi özellikler göstermesi gerekmektedir. İşte bu noktada kalsiyum alüminat çimentosunun benzersiz özellikleri devreye girer.
Boru Kaplama Malzemesinde Olması Gereken Özellikler Nelerdir?
Yüksek Dayanıklılık
Boru kaplama malzemelerinin sahip olması gereken olmazsa olmaz özelliklerden biri yüksek dayanıklılığa sahip olmalarıdır. Kalsiyum alüminat çimentosu sağladığı yüksek dayanım ile ideal bir boru kaplama malzemesidir. Kalsiyum Alüminat çimentosunun dayanımını sahip olduğu su/çimento oranı, gözenek yapısı ve uygulandığı yüzeyin yoğunluğu etkileyen faktörlerdendir. Uzun vadeli dayanım için KAÇ betonun %12’nin altında gözenekliliğe ve %40’ın altında su/çimento oranına sahip olması gerektiği bilinmektedir.
Konu hakkında yararlandığımız kaynağa ve daha fazlasına ulaşmak için tıklayın.
Hızlı Mukavemet Kazanımı
Boru hatları, bulundukları konumlar gereği hızlı tadilat işlemleri uygulanması gerekir. Kalsiyum alüminat çimento fiziksel, kimyasal ve minerolojik özellikleri sayesinde uygulamalarda erken yüksek dayanım kazanma olanağı sağlar.bu özelliği ile 6 saatte erken yüksek dayanım ve 24 saatte ise nihai dayanım kazanarak hizmete alınabilme imkanı sağlar.
Kimyasal Dayanıklılık
Borular taşıdıkları su yapıları gereği birçok farklı kimyasal maddeye ve etkilerine maruz kalmaktadır. Bu sebeple boru kaplamalar kimyasal etkilere karşı dayanıklı olmalıdır.
Özellikle sülfat bakımından zengin sular boru yapısını olumsuz etkilemektedir. Sülfat temas ettiği betonda kimyasal reaksiyonlara ve aşınmaya yol açar. Bu tip sular boru hatlarındaki metallerde korozyona yol açabilir. Kalsiyum alüminat çimentosu varlığı sülfat penetrasyonu yavaşlatıp etrenjit oluşumunu engeller. Bu sebeple KAÇ sülfat yoğun ortamlarda tercih edilir.
Kalsiyum alüminat çimentosu klorürlü ortamlarda da boru kaplamalara koruma sağlar. Klorür bakımından zengin ortamlar özellikle paslanmayı arttırıcı etkide bulunur. Kaç klorür geçirim oranını ciddi oranda düşürür. Yapılan araştırmalara klorür oranı ağırlığınca %3 olan KAÇ kullanılmayan betonun, KAÇ ile olan karışımında bu oranın %1’e düştüğü gözlemlenmiştir.
Asit Dayanımı
Asitli ortamlar KAÇ dahil tüm çimento türlerinin yapılarında ciddi bozulmalara neden olmaktadır. Betonun aside dayanımı, asit atağını nötralize edecek çimento miktarı ile ilişkilidir. Asitli ortamlarda KAÇ karışımının aside karşı dayanımı, asit yoğunluğundan çok asidin pH değeri etkilemektedir. Ph değeri 4 üzeri durumlarda, kalsiyum alüminat çimentosunun yapısında açığa çıkan AH3 bileşiği asitlere karşı bariyer görevi görür. Ph değeri 4’den düşük durumlarda da kaç’ın Portland çimentosuna kıyasla asit ataklarının daha azaldığı gözlemlenmiştir.
Biyolojik Ataklar
Biyolojik ataklar özellikle bakteriyel kaynaklı olup, kanalizasyon borularında yaygın olarak görülmektedir. Borulara hasar veren en önemli konulardan biri olan biyolojik ataklar, öncesinden önlem alınmazsa çok ciddi tamir maliyetlerine yol açmaktadır. Biyolojik atakların sebebi aerobic bakterilerin atık olarak ürettikleri asitlerdir. Kanalizasyonlarda sülfat, anaerobic bakteriler tarafından sülfüre çevrilir. Bu sülfür aerobic bakteriler tarafından besin olarak kullanılır. Bunun karşılığında aerobik bakteriler atık olarak asit üretir. Ph seviyesin 2’ye kadar düşüren bu durum, borulara ciddi hasarlar vermektedir.
Kalsiyum alüminat çimentosu ile boru kaplamaları yaparak bu saldırılara öncesinden önlem almak mümkündür. Kaç’ın normal Portland çimentosuna göre asit ataklarına daha dayanıklı olduğunu kanıtlamıştır.
Kalsiyum Alüminat Çimentosunun Boru Kaplamalara Uygulaması
KAÇ ile hazırlanan borular, uzun vade mukavemeti düşünerek hazırlanmalıdır. Bunun için su/çimento oranı 0.4’den düşük olmasına dikkat edilmeli(TS EN 14647). İyi kalitede kaç betonu elde etmek için, karıştırma ve vibrasyon uygulamalarının düzgün uygulanması gerekir. Ek olarak kaç uygulanması sırasında rötre çatlakları meydana gelme tehlikesi vardır. Kürlenme sırasında beton ısıtılarak bu çatlak oluşumu önlenmelidir. Kaç kullanılırken dikkat edilecek özelliklere daha detaylı bakmak için bir diğer blog yazımız olan Kalsiyum Alüminat Çimento: Dikkat Edilmesi Gerekenler’e bakabilirsiniz.
Kaynaklar
- https://cimsa.com.tr/formulhane/kalsiyum-aluminat/kalsiyum-aluminat-cimento-hakkinda-bilmeniz-gereken-her-sey/
- Ann, Ki & Cho, Chang-Geun. (2013). Corrosion Resistance of Calcium Aluminate Cement Concrete Exposed to a Chloride Environment. Materials. 7. 10.3390/ma7020887.
- https://www.researchgate.net/publication/262955184_Corrosion_Resistance_of_Calcium_Aluminate_Cement_Concrete_Exposed_to_a_Chloride_Environment
- Hewlett, P. C., & Liška, M. (2019). Lea’s chemistry of cement and concrete. Butterworth-Heinemann.
