Talk cevheri katkılı beyaz çimento tabanlı harçlara mikro lif etkisinin incelenmesi

Abstract

Yapısal uygulamalardaki kullanımı henüz yaygın olmayan beyaz çimento daha çok estetik ve dekoratif amaçlı kullanılmaktadır. Fakat mekanik ve durabilite anlamında nasıl davrandığı da merak konusu olduğundan çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada beyaz çimento esaslı beton karışımlarında talk cevheri ve lif kullanımının mekanik ve durabilite özellikleri üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. İlk aşamada lif içermeyen ön döküm numuneleri hazırlanmıştır. Bu kapsamda, kontrol numunesinin yanı sıra çimentoya ağırlıkça %5, %10, %15 ve %20 oranlarında talk cevheri ilave edilen karışımlar üretilmiş ve bu numuneler üzerinde gerçekleştirilen deneylerde elde edilen sonuçlara göre %0, %5 ve %10 talk cevheri içeren seriler en iyi sonucu göstermiştir. Bu serilere lif katkısının etkisini incelemek amacıyla %0,3, %0,6 ve %0,9 oranlarında lif ilave edilerek yeni numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler üzerinde basınç ve eğilmede çekme dayanımı deneyi, donma çözülme deneyi, yüksek sıcaklık deneyi, sülfat etkisi deneyi, su emme deneyi ve ultrases geçiş hızı deneyi uygulanmıştır. Durabilite deneyleri için 28 gün su kürü, mekanik deneyler için 7, 28 ve 90 günlük su kürü uygulanmıştır. Deney sonuçlarına göre talk cevherinin uygun oranlarda kullanılmasının dayanım özelliklerine olumlu etki ettiğini ve ince yapısı sayesinde dolgu etkisi yaparak boşlukları doldurduğunu göstermiştir. Sonuç olarak beyaz çimento tabanlı betonlarda uygun oranlarda talk cevheri ve lif kullanımının mekanik özellikleri iyileştirebildiği tespit edilmiştir. Bu çalışma beyaz çimento tabanlı betonlarda talk cevherinin ve lif kullanımının alternatif olarak kullanılabileceği ortaya konulmuştur.

White cement, which is not widely utilized yet in structural applications, is predominantly employed for aesthetic and architectural purposes. However, due to increasing interest in its mechanical performance and durability, various experimental investigations are being conducted. This study investigates the effects of talc ore and fiber reinforcement on the mechanical and durability properties of white cement-based concrete mixtures. In the initial phase, fiber-free precast specimens were prepared. In addition to the control group, mixtures were produced by incorporating talc ore as a partial cement replacement at weight ratios of 5%, 10%, 15%, and 20%. Based on the experimental data, the series containing 0%, 5%, and 10% talc ore exhibited the most favorable results. In order to evaluate the synergistic effect of fiber reinforcement on these optimal series, new specimens were prepared by adding fibers at volumetric ratios of 0.3%, 0.6%, and 0.9%. The specimens were subjected to a comprehensive experimental program, including: compressive and flexural tensile strength tests, freeze-thaw resistance, high-temperature exposure, sulfate attack resistance, water absorption, Ultrasonic Pulse Velocity (UPV) measurements. A 28-day water curing regime was implemented for durability assessments, while 7, 28, and 90-day curing periods were applied for mechanical characterization. The experimental results indicated that the utilization of talc ore in appropriate proportions significantly enhances strength properties. Due to its fine particle morphology, talc ore provides a filler effect, effectively densifying the microstructure by filling capillary voids. As a result of this study, it was concluded that the strategic combination of talc ore and fiber reinforcement can substantially improve the mechanical performance of white cement-based concretes. This study demonstrates that talc ore and fibers serve as viable alternative constituents in the formulation of high-performance white cement-based concrete.