1. UÇUCU KÜLLERİN ÇİMENTO TEKNOLOJİSİNDE KULLANILMASI
R. DOĞAN DOĞRAMACI
İNŞAAT MÜHENDİSİ-YÜKSEK LİSANS

2. UÇUCU KÜL NEDİR?
* Uçucu küller (UK) betonda mineral katkı olarak kullanılan yapay bir puzolandır ve çoğunlukla kendi başlarına bağlayıcı olmadıkları halde, sönmüş kireçle hidratasyon reaksiyonuna girerek suda sertleşirler. UK’ler elektrik üreten termik santrallerden elde edilir. Genellikle endüstride kullanılmayan düşük kalorili kömürlerin çok ince öğütülerek termik santral fırınında yakılması sırasında yukarıya yükselen UK’ler, bacanın üst kısmında elektrofiltreler veya siklon adı verilen toz tutucularda, elektrostatik veya mekanik yöntemlerle tutularak depolanırlar.

3. TERMİK SANTRALLERDE KÜL TUTULMASI

5. FOTOĞRAF: R. DOĞAN DOĞRAMACI-ZONGULDAK ÇATALAĞZI TERMİK SANTRALİ-2011

6. FOTOĞRAF: R. DOĞAN DOĞRAMACI-ZONGULDAK ÇATALAĞZI TERMİK SANTRALİ-2011

7. UK’ler beton teknolojisinde ya çimento ile birlikte doğrudan betona katılarak, ya da betonda kum yerine kullanılabilirler. Çimento üretimi sırasında klinkere katılıp öğütülerek uçucu küllü çimento olarak da değerlendirilebilirler. Kum yerine kullanıldığında özgül yüzey artarsa da kumdan az da olsa tasarruf sağlanır. UK’lerin puzolanik özellikleri de olduğundan bunları çimento yerine kullanmak daha avantajlıdır.

8. UK’ler daha büyük özgül yüzey ve inceliğe sahip olduklarından bağlayıcı hacminin artmasını ve çimentodan ekonomi yapılmasını sağlarlar. Araştırmalar ağırlıkça % 20 oranında UK kullanılmasının beton basınç dayanımı açısından olumlu sonuçlar verdiğini göstermiştir. Bunun yanında UK kullanılması ile betonun erken yaştaki basınç ve eğilme dayanımları düşmekte, prizi geciktirmektedir. Küçük danelerden oluştuğu için UK katkılı beton daha düzgün yüzeye sahiptir. Birim ağırlıkları düşük olduğu için betonun birim ağırlığının azalmasına sebep olur. UK katkılı betonun hidratasyon ısısı düşük olduğu için termik rötre ve çatlama olmaz dolayısıyla kütle betonları için uygundurlar.

9. KÜRESEL YAPISI İLE BETONUN İŞLENEBİLİRLİĞİNE OLUMLU ETKİSİ VARDIR.

10. •UK’ler küresel bir yapıya sahip olduklarından su gereksinimini arttırmazlar ve düşük bir su- çimento oranı ile istenilen işlenebilirlik sağlarlar.
•UK’ler sulu ortamda kireci bağladıkları için betonu dış etkilere daha dayanıklı yapar, su geçirimliliğini azaltır.
•UK’ler toprak stabilizasyonu, gaz beton üretimi, hafif agrega ve tuğla üretiminde kullanılabilirler. UK’lü betonlarda kür sıcaklığının arttırılması basınç dayanımını iyileştirmiş, birim ağırlıkları düşürmüş ve hacimce su emmelerde artışa neden olmuştur .

11. Genel olarak termik santrallerin sorunudur.
1914 yılında ilk çalışmalar başlamıştır.
1930 yılında ilk geniş kapsamlı çalışma tamamlanmıştır.
İlk endüstriyel uygulaması 1948 yılında Hungry Horse Barajıdır. (ABD)
Düşük verimli Elektrostatik filtre ile çökeltilebilir.
Eski sistemlerde su püskürtülerek taşınırdı.( Karma olan sistemler mevcuttur)
Prosesteki değişime ve yakılan kömürün cinsine göre kalitesi değişiklik gösterir.
CaO miktarına göre çeşitleri olmakla birlikte silissi uçucu küller tercih edilmektedir.

12. Öğütmeye gerek yoktur,
Tras (aktif volkanik tüf esaslı puzolan malzeme) gibi kurutma ihtiyacı yoktur,
Genel olarak doğal pozolan’dan (Tras) daha iyi reaktivitesi vardır, cüruftan ise daha düşük reaktivitesi vardır,
En büyük teknik avantajı su ihtiyacını azaltmasıdır.

17. Gelişen teknoloji ile beraber enerji kullanımı giderek artmaktadır. Bu nedenle endüstriyel atıklardan olan UK miktarıher geçen gün artmaktır. Termik santrallerde büyük miktarlarda toplanan UK çevreye zarar verdiği gibi toplanması halinde depolama ve yok edilmesi ekonomik olmamaktadır.

18. Sonuç olarak Avrupa’da üretilen çimentoların çoğunluğunu oluşturan katkılı çimentoların kullanımı ülkemizde de yaygınlaştırılmalıdır. Endüstriyel atıkların çimentoda kullanımı ile hem ekonomik hem de çevreye daha az zarar veren çevreci çimento üretilebilecektir. Günümüzde sürdürülebilir yapıların üretimi için dayanım dışında kalıcılıkta önemli bir parametredir. Yapılan çalışmada fiziksel ve mekanik uygunluk açısından değerlendirilen katkılı çimentoların ayrıca kalıcılık açısından da incelenmesi yararlı olacaktır. Katkılı çimentoların beton kalıcılığı üzerindeki olumlu etkileri, yapıların sorunsuz bir şekilde yıllarca hizmet etmesini sağlayacaktır.

19. KAYNAKLAR
UÇUCU KÜL KULLANIMININ BETONDAKİ ETKİLERİ- İLKER BEKİR TOPÇU & MEHMET CANBAZ
ÇİMSA ÇİMENTO ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ

20. TEŞEKKÜRLER