Afyon ve Kütahya Yöresi Volkanitlerinin Çimento ve Beton Teknolojisinde Değerlendirilmesi

Abstract

Betonun ana malzemesi olan çimentonun taşıdığı özelikler beton kalitesi ve performansı üzerinde önemli rol oynar. Dünyadaki bu üretim ve tüketim artışıyla birlikte çimento endüstrisinin çevreye verdiği zararda artmaktadır. Klinker üretimi sırasında kalsinasyon ve yanma sonucu ortaya çıkan zararlı CO2 gazları en önemli çevre problemlerinden birisidir. Bu olumsuzluklar çimentoda klinker yerine puzolanik özeliğe sahip mineral katkı maddelerinin kullanımıyla azaltılabilir. Bununla birlikte özellikle olumsuz çevre koşullarının etkisinde kalan beton ve betonarme yapılarda zamanla kalıcılık sorunları oluşabilmektedir. Mineral katkılı çimentoların betonun kalıcılık performansı üzerine olumlu etkilerinin olduğu yapılan çalışmalarda belirlenmiştir. Afyon ili ve yakın çevresinde kalın seviyeler halinde yüzeylenen volkanik kayaçlardan alınan örneklerden yapılan mineralojik-petrografik incelemeler ve kimyasal analiz sonuçlarına göre bu bölgedeki volkanik kayaçların ada yayı volkanizmasının bir ürünü olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bulgularla, volkanik kayaçları oluşturan volkanizma malzemelerinin, volkanik küllerden tamamen farklı mineralojik bileşime sahip olduğu ve farklı jenez koşullarında oluştuğu ortaya konmuştur. Önerilen çalışmada Afyon ve Kütahya il bölgesinde yapılacak saha çalışmalarından elde edilecek volkanitlerin mineralojik ve petrografik analizleri yapılarak çimento ve beton teknolojisinde kullanılabilirliği araştırılacaktır. Bu amaçla CEM I 42.5 R çimentosu yerine %10, 20 ve 30 oranlarında ikame edilecek farklı volkanik kökenli tüf ve kül katkılı çimentolar kullanılarak harç ve beton numuneleri üretilecektir. Bu numunelerin fiziksel, mekanik, kalıcılık ve içyapı analizleri yapılacak ve optimum karışım oranı belirlenecektir. Böylece ülke ekonomisine katkı verecek olan daha çevreci, ekonomik ve sürdürülebilir çimento üretimi mümkün olabilecektir

The properties of cement, the main material of concrete, play an important role on the quality and performance of concrete. With the increase in production and consumption in the world, the cement industry is increasing its damage to the environment. One of the most important environmental problems during the clinker production is the detrimental CO2 gases caused by calcination and combustion. These disadvantages can be reduced by the use of mineral additives with pozzolanic properties instead of clinker in cement. In addition, durability problems may occur in concrete and reinforced concrete structures which are under the influence of adverse environmental conditions. It has been determined that mineral added cements have positive effects on the permanence performance of concrete.According to the mineralogical-petrographic surveys and chemical analysis results of volcanic rocks exposed in thick levels in Afyon province and its near vicinity, volcanic rocks in this region were determined as a product of island arc volcanism. The results show that the volcanic rocks forming volcanic rocks have a different mineralogical composition than the volcanic ashes and occur under different genesis conditions. In the proposed study, the mineralogical and petrographic analysis of the volcanics to be obtained from field studies in Afyon and Kütahya province will be investigated and their usability in cement and concrete technology will be investigated. For this purpose, mortar and concrete samples will be produced by using tuff and ash added cements with different volcanic origin to be replaced in 10, 20 and 30% instead of CEM I 42.5 R cement. Physical, mechanical, durability and microstructure analyzes of these specimens will be made and optimum mixing ratio will be determined. Thus, it will be possible to produce more environmentally friendly, economic and sustainable cement which will contribute to the economy of the country.