ZEOLITE BASED (CLINOPTILOLITE) COMPOSITE CEMENTS

This study was conducted to investigate the properties of composite types of cements comprising Clinoptilolite, a zeolite mineral, and various pozzolans (Diatomite, Fly Ash, and Slag). Clinoptilolite type zeolite was classified as natural pozzolan. This material was consist of alkali and alkaline-earth cations and have a crystal structure. Zeolite and diatomite, with their positive and technical properties, are formative and can be expressed as reinforced concrete materials. Fly ash is an industrial waste material consisting of micro-spherical particles. It affects the development of hydration by increasing the pozzolanic effect in the cement. Diatomite is a pozzolanic material containing a high level of natural amorphous silica material. Diatomites are fossilized single-celled aquatic plants called diatoms. Slags are from wase material group obtained from various metallurgical plants. Chemical compositions and properties obtained from industry depending on the product type and production method of the enterprises shows a large number of publications. Method: The study shows that Diatomite and fly-ash content in cement increase the setting time whereas Slag shortens the setting time. Results: Fly-ash and Slag are decreasing early strength whereas Diatomite is increasing. Conclusion: As a result of the study, light-weighted, chemically durable, with a short curing time Clinoptilolite composite cements produced by the mixtures of three of the pozzolans demonstrate appropriate mechanical performance.

Keywords: Clinoptilolite, Diatomite, Fly Ash, Slag, Composite Cement

Doi:10.17366/uhmfd.2022.17.1

Bu çalışma, bir zeolit minerali olan klinoptilolit ve çeşitli puzolanlardan (diatomit, uçucu kül ve cüruf) oluşan kompozit çimentoların özelliklerini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Klinoptilolit türü zeolitler doğal puzolan olarak sınıflandırılmaktadır. Bu malzeme alkali ve toprak alkali katyonlardan oluşmaktadır ve kristalin bir yapıya sahiptir. Olumlu özellikleri ile zeolit ve diatomit katkısı betonarme malzemelerde taze beton şekillendirme ve güçlendirilme etkisi sağlayabilmektedir. Uçucu kül ise mikro küresel parçacıklardan oluşan endüstriyel bir atık malzemedir. Çimentoda puzolanik etkiyi artırmasıyla hidratasyon gelişimini etkilemektedir. Diatomit, yüksek düzeyde doğal amorf silika malzemesi içeren puzolanik bir malzemedir. Diatomitler, tek hücreli sucul bitkilerin diatom adı verilen fosilleşmiş halleridir. Curuflar çeşitli metalürji tesislerinden elde edilen atık madde grubunu oluşturmaktadır. İşletmelerin ürün çeşidine ve üretim yöntemine bağlı olarak cürufların kullanıldığı pek çok yayında görülmektedir. Yöntem: Çalışma, çimentoda diatomit ve uçucu kül içeriğinin priz süresini azalttığını, cürufun ise priz süresini kısalttığını göstermektedir. Sonuçlar: Uçucu kül ve cüruf erken mukavemeti düşürürken diatomit ise erken mukavemeti artırmaktadır. Genel sonuç: Çalışma sonucunda üç puzolanın karışımı ile üretilen hafif ağırlıklı, kimyasal olarak dayanıklı, kısa kürlenme süreli iyi mekanik performans gösteren klinoptilolite esaslı kompozit çimentolar elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Clinoptilolite, Diatomite, Fly Ash, Slag, Composite Cement

Doi:10.17366/uhmfd.2022.17.1