Puzolanlı çimento

Puzolanlı Çimento karakteristik özellikleri

Puzolanlı çimento hidratasyonu da portland çimentosuna benzer şekilde yürür. Önce çimento içinde bulunan klinker bileşikleri su ile reaksiyona girerek çözülür. Bu reaksiyon sonucu serbest Ca(OH)2 oluşur ve katı faz içindeki boşlukları doygun çözelti halinde doldurur. Daha sonra puzolanlar ile serbest kireç arasında çok yavaş yürüyen bir reaksiyon başlar. Bu reaksiyonlarda oluşan kalsiyum silikatlar beton boşlukları için jel halinde doldurur. Böylece daha boşluksuz ve az geçirimli bir beton elde edilir. Ne var ki serbest kalsiyum hidroksit konsantrasyonunun azalması ve yüzeylerin jel tabakası ile kaplanması sonucu puzolanik reaksiyonların hızı gittikçe azalır. Reaksiyonların tamamlanması için ayların, hatta yılların geçmesi gerekir.

Puzolanlı çimento renk olarak portland çimentosuna göre farklılık gösterir. Fotoğrafta Uçucu Kül katkılı ve Katkısız Çimento görülüyor.
Puzolanlı çimento renk olarak portland çimentosuna göre farklılık gösterir. Fotoğrafta Uçucu Kül katkılı ve Katkısız Çimento görülüyor.

Puzolanik çimentoların bütün karakteristik özellikleri hidratasyon sırasında meydana gelen bu temel reaksiyonlara dayanır. Puzuolanik çimentolarla yapılan betonların, başta sülfat korozyonu olmak üzere, bütün kimyasal etkilere karşı dayanıklılığı artar. Normal portland çimentosuna göre puzolanik çimentoların daha dayanıklı oluşu, bu çimento ile yapılan betonların porozitesinin daha az oluşuna bağlanabilir. Bunun bir sonucu olarak karbonasyon derinliği azalır ve betonun asidik sulara dayanıklılığı artar. Yine aynı nedenle, puzolanlı betonlarda klorür ve sülfat gibi su içinde çözünerek çevreden beton bünyesine giren zararlı iyonların beton içinde difüzyon hızları azalır. Alkali-agrega reaksiyonu etkisiz hale gelir. Ne var ki, puzolanların kalsiyum hidroksit ile puzolanik reaksiyonu son derece yavaştır ve beton içinde bulunan serbest kireç, puzolan tarafından tam olarak bitirilemez.

Hidratasyon sırasında, yüzeyleri hidrate bileşiklerle kaplanan klinker tanecikleri içinde uzun süre su ile reaksiyona girmemiş bileşikler bulunabilir. Bu nedenle puzolan/portland çimentosu oranı çok büyük tutulsa bile, beton bünyesinde her zaman serbest kireç bulunur. Beton içinde bulunan serbest kireç miktarı yalnız puzolan miktarına değil, puzolan aktivitesine, inceliğine ve su/çimento oranına da bağlıdır. Puzolan katkısı, betonun en çok geçirgenlik ve su emme özelliğinde kendini gösterir. Portland çimentosu hamuru ile kıyaslandığında puzolanlı çimento hamurlarında geçirgenlik ve su emme başlangıçta daha fazladır, ancak kür süresi uzadıkça daha az olma eğilimi gösterir.

Puzolanlı Çimento boşluk ve geçirgenlik durumu

Portland çimentosu hamurlarına kıyasla daha fazla gözenekli olmalarına rağmen puzolanlı çimento hamurlarının geçirgenlikleri daha azdır. Çelişkili gibi görünen bu durum puzolan katkılı betonlarda kılcal gözeneklerin belirgin bir şekilde kapalı (süreksiz) olmasına veya gözenekliliği arttıran iri boşlukların birbirine bağlandıkları kılcal kanalların çok ince oluşlarının geçirgenliği azaltıkları şeklinde yorumlanabilir. Çimento hamurlarında görülen bu geçirgenlik özelliği betonlarda da kendini gösterir. Ancak, betonun geçirgenliği çimento cinsinin dışında başka faktörlerden daha fazla etkilenir. Örneğin, betonlarda hava geçirgenliği, çimento hamurunun özelliklerinden çok, çimento hamuru-agrega ara yüzeyinin porozitesi ile ilişkili olup, basınç mukavemeti ile iyi bir korelasyon gösterir. Yani beton basınç mukavemeti arttıkça beton geçirgenliğinin azaldığı görülür.