Pirinç kabuğu külünün puzzolanik özelikleri ve külün çimento harcının dayanıklılığına etkisi

Abstract

Günümüzde sanayileşme ve şehirleşmenin sonucu olarak inşaat sanayii gelişmekte, buna bağlı olarak çimento üretimi ve çeşidi artmakta dır. Çimento üretiminde puzzolanların kullanımı da gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Tras gibi doğal puzzolanların yanısıra, silis dumanı, uçucu kül, cüruf gibi endüstriyel atıklardan yapay puzzolan olarak çimento üretiminde yararlanılmaktadır. Bu çalışmada yapay puzzolanlar arasında tarımsal ürün atığı olan pirinç kabuklarından elde edilen pirinç kabuğu kül ünün özelikleri ve harçlardaki durabıliteye etkisi araştırılmıştır. Pirinç kabukları 400û ve 500°C de sıcaklığı kontrol edilebilen, LPG ile çalışan fırında 1,5 saatte yakılmıştır. Elde edilen küllerin fiziksel, kimyasal özellikleri incelenmiş, puzzolanik karakteri de kimyasal, mekanik deneylerle saptanmıştır. Küllerin özellikleri, silis dumanı, uçucu kül, cüruf ve tras gibi puzzolanlarla da karşılaştırılmıştır. Küller çimentoya %10, 20, 30 oranında ikame şeklinde katılarak küllü harçlar ve şahit, külsüz harç üretilmiştir. Harç karışımlarında bileşim ağırlıkça (çimento+puzzolan):(su+süperplas- tifiyan):kum=l:0,57:3 oranındadır, üretilen harçlar üretimden 28 gün sonra saf su ve saf su ile hazırlanmış sodyum sülfat çözeltisine kon muştur. Harçlarda belirli kür süreleri sonunda eğilme ve basınç dayanımı ağırlık ve boy değişimi, kılcallık, su emme, birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Ayrıca X ışını difraktometresi ve elektron mikroskobu ile harçların mikroyapısı incelenmiştir. Çalışmadan elde edilen belli başlı sonuçlar şöyledir: Su içinde bekletilen küllü harçlarda eğilme ve basınç dayanımı şahit harca ve zamana göre artmıştır. Sülfat çözeltisinde bekletilen küllü harçların eğilme ve basınç dayanımı 8'ci kür haftasından sonra azalmıştır. Küllü harçlarda ise dayanımlar zamanla, şahit harca göre daha fazla artmıştır. Sülfat çözeltisinde bekletilen küllü harçların eğilme dayanımı, su için de bekletilen küllü harçların dayanımına göre daha yüksek; aynı harçların basınç dayanımı ise su içinde bekleyenlerinkine denktir. Su içinde bekletilen tüm harçların ağırlık ve boy değişimi de 28 günde artış şeklinde az miktarlardadır. 28 günden sonraki kür haftalarında ise şahit harcın ağırlık ve boy değişimi sülfat çözeltisinde sürekli ve büyük miktarlarda artmıştır. Küllü harçlarda ağırlık değişimi sülfat çözeltisinde ağırlık kaybı, su içinde çok az ağırlık artışı şeklindedir; kılcallık ve su emme, değerleri suda kür için kül miktarının artmasıyla artmış, birim ağırlık, kül miktarının artmasıyla azalmıştır. XRD incelemelerine göre su ve sülfat çözeltisinde bekletilen harçlardan şahit ve »10 kül içerenlerde Ca(0H)2 saptanmıştır. Sülfat çözeltisinde bekletilenlerde ise Ca(0H)2'in yanında ettrengit görülmüş, oysa %20 ve %30 küllü harçların yapısında bu bileşiklere rastlanmamış tır. Araştırma sonuçlarına göre 20 ve %30 oranında kül katılmasının sodyum sülfatlı ortamda harcın dayanım ve dayanıklılığını arttırdığı kanısına varılmıştır.