Yapı Malzemeleri-I: Puzolan

Puzolan Nedir?

İnşaat malzemelerinin başında gelen çimentonun içeriğinde bulunan en önemli malzemelerden birisi de puzolandır. Puzolanlar genel olarak silisli-alümina malzemelerdir. Kendi başlarına herhangi bir bağlayıcılıkları yoktur. Buna rağmen eğer Puzolan olarak kullanılacak malzeme boyut olarak çok inceltilirse bağlayıcılık özelliği kazanabilir. Fakat bunu kazanması boyutundan ziyade, inceldiğinde Ca(OH)₂ (kalsiyum hidroksit) ile gireceği kimyasal reaksiyonla gerçekleşir. Bir puzolanın kalsiyum hidroksitle gireceği reaksiyonun ölçüsü puzolanik aktivite olarak belirlenir. Bu reaksiyonu sadece çimentoyla sınırlamak doğru olmaz. Zira çimentoda olduğu gibi kireçle de tepkimeye girerek kalsiyum-silikat ve alümina-hidrat yapıları oluşturur (C-S-H ve C-A-H). Ortaya çıkan ürünler su altında sertleşmeyi sağlar. Ayrıca bağlayıcı özelliği vardır.

Puzolanlar üretimlerine göre üç ayrı sınıfta incelenir. Doğada bulunan ve endüstriyel işlem gerektirmeyenlere doğal puzolan denir. Endüstriyel olarak beşerî üretim olan puzolanlar ise yapay puzolandır. Bunların dışındaki grup ise ısıl işlem görmüş puzolandır. Kimi kaynaklar yapay ve ısıl işlem görmüş puzolanları tek başlık altında incelemektedir.

Doğal Puzolanlar

– Volkanik Cam (Obsidyen)

– Volkanik Tüf (Cürüf)

Yapay Puzolanlar

– Silis Dumanı (Mikrosilika)

– Uçucu Kül

– Yüksek Fırın Cürüfü

Isıl İşlem Puzolanları

– Isıtılmış Kil

Puzolanların İçeriği

Puzolanların içeriğinde genel olarak oksitler bulunur. Bu oksitlerin büyük bir kısmını silisyum dioksit (SiO₂) ve Alüminyum Oksit (Al₂O₃) oluşturur. Miktar bakımından daha az demir(III) oksit (Fe₂O₃) bulunur. Yapısında her ne kadar kalsiyum hidroksit bulunsa da bu oran reaksiyon için ihmal edilebilir düzeydedir. Kullanım yerine göre içeriğindeki malzemeler ve miktarları değişebilir. Farklı materyaller için farklı tiplerde puzolanlar kullanılır. Örneğin, en çok kullanıldığı yer olan çimento puzolanının içeriğinin %25’inden fazlasını silisyum dioksit oluşturmalıdır. Bu oran çimentonun kıvamını etkilemektedir. Çimento kıvamı ise slump deneyi ile ölçülmektedir.

Puzolanların İnşaata Etkileri

• Ekonomik olması sebebiyle tercih edilir.
• Betonun üzerinde çalışma kolaylığı sağlar ve beton işlenebilirliğini arttırır.
• Beton hacmindeki anormal değişimlerin önüne geçmeye yardımcı olur.
• Terlemeyi ve hidratasyon ısısını düşürür. Hidratasyon ısısı kısaca çimentonun suyla karıştırılırken ortaya çıkardığı ısıdır ve betonda çatlamaya neden olabilir.
• Girdiği reaksiyon sebebiyle sülfat dayanımını arttırır.

Kaynakça

• insaathesabi.com
• dergipark.org.tr