Portland, Yüksek Fırın Cüruf, Traslı ve Katkılı çimentolar olarak dörde ayrılır. Çimento tiplerinin 'diğer' kategorisinde ise Ucucu Küllüye, Süper Sülfat, Sülfata Dayanıklı ve Erken Dayanımı Yüksek çimentolar vardır.
Çimento nedir?
Çimento, ana hammaddeleri kalkerle kil olan ve mineral parçalarını (kum, çakıl, tuğla, briket ..vs.) yapıştırmada kullanılan bir malzemedir. Çimentonun bu yapıştırma özelliğini yerine getirebilmesi için mutlaka suya ihtiyaç vardır.
Çimento, su ile reaksiyona girerek sertleşen bir bağlayıcıdır. Kırılmış kalker, kil ve gerekiyorsa demir cevheri ve / veya kum katılarak öğütülüp toz haline getirilir. Bu malzeme 1400-1500°C'de döner fırınlarda pişirilir. Meydana gelen ürüne "klinker" denir.
Portland Çimentosu nedir?
Daha sonra klinkere bir miktar alçı taşı eklenip (%4-5 oranında) çok ince toz halinde öğütülerek Portland Çimentosu elde edilir. Katkılı çimento üretiminde; klinker ve alçı taşı dışında, çimento tipine göre tek veya birkaçı bir arada olmak üzere tras, yüksek fırın cürufu, uçucu kül, silis dumanı vb. katılır. Çimento birçok beton karışımında hacimce en küçük yeri işgal eden bileşendir; ancak beton bileşenleri içinde en önemlisidir.En çok kullanılan çimento tipleri Portland Kompoze Çimento, Katkılı Çimento, Cüruflu Çimento ve Sülfata Dayanıklı Çimento'dur, bunun dışında özel amaçlar için Beyaz Portland Çimentosu ve diğer bazı tip çimentolar kullanılmaktadır.
Normal betonda agrega taneleri en sağlam unsur olduğundan, diğer iki unsur (çimento hamuru ve aderans) mukavemeti belirlemektedir. Çimento hamurunun mukavemeti önemli ölçüde su/çimento oranına da bağlıdır.
Betonda kullanılan çimentoların özellikleri neler?
Betonda kullanılan çimento tipleri ve uygunluk değerlendirmesi TS EN 197 serilerinde standartlaştırılmıştır,
TS EN 197-1 standardı çıktıktan sonra özel amaçlı üç çimento standardı dışındaki bütün eski standartlar yürürlükten kaldırılmıştır. Bu üç standart TS 21 Beyaz Portland Çimentosu, TS 22 Harç Çimentosu ve TS 10157 Sülfatlara Dayanıklı Çimento standartlarıdır. Yürürlükten kaldırılan genel amaçlı çimentoların eşdeğerleri yeni standartta kapsanmaktadır.
Yeni TS EN 197-1 standardı, ülkemizde şu anda beton üretiminde kullanılan çimento tiplerinden daha fazla çimento tipinin kullanılabileceğini sağlamaktadır.
Çimento tipleri nelerdir?
Çimentoların İşaretlendirilmesi
TS EN 197-1, çimentoları, CEM I’den (Portland Çimentosu) CEM V’e (kompoze çimento) kadar beş ana tipte işaretlendirmektedir. İşaretleme şunları içermektedir: ana çimento tipi; Portland çimento klinkeri oranı; ikinci ana bileşen; standart (örn. 28-günlük) dayanım sınıfı ve erken dayanım kazanma hızı.
Örneğin bir Portland Cüruflu Çimento tipi şu şekilde gösterilir:
CEM II/A-S 42,5 N
Alt-sınıf “N” normal erken dayanımı, “R” hızlı erken dayanımı göstermektedir.
Standart dayanım sınıfları
Alt-tip, ikinci ana bileşeni (bu örnekte yüksek fırın cürufunu) göstermektedir.
Portland çimentosu klinkerinin oranını (A) yüksek, (B) orta ve (C) düşük olarak göstermektedir.
Ana çimento tipi
Çimentonun Bileşen Malzemeleri
Tabloda da gösterilen TS EN 197-1‘deki değişik çimento tiplerine göre çimentonun bileşen malzemeleri şu şekildedir:
- Ana bileşen, örn. Portland çimentosu klinkeri;
- İkinci ana bileşen, örn. uçucu kül, yüksek fırın cürufu, kalker, silis dumanı;
- Minör ilave bileşen, örn. uçucu kül, yüksek fırın cürufu, kalker, doğal puzzolan;
- Priz ayarlayıcı, örn. kalsiyum sülfat;
- Kimyasal katkılar, örn. pigmentler, hava sürükleyici katkılar.
İkinci ana bileşeni belirten harfler şu şekildedir:
S – yüksek fırın cürufu;
D – silis dumanı;
P – doğal puzzolan;
Q – doğal kalsine puzzolan;
V – silissi uçucu kül;
W – kalkersi uçucu kül;
T – pişmiş şist;
M- üsttekilerden ikisi veya daha fazlası.
CEM Çimentosu nedir?
Çimento belirli standardlara dayanılarak üretilmektedir. Avrupa ülkelerinin çoğunluğu için geçerli olacak çimento standrdlarının hazırlanmasına 1973 yılında Avrupa Standardizasyon Komitesi’nin teknik komitesi TC 51 ile başlanmıştır. Çeşitli Avrupa ülkelerinde çok sayıda çimento türünün yerel standardlara uygun olarak kullanılmakta olduğunu dikkate alan komite, genel çimentolar için hazırladığı EN 197-1 de çok sayıda çimento türüne yer vermiştir. Doğrudan Türk standardı olarak kabul edilen bu Avrupa standardı da genel amaçlı Türk çimentolarının yerini almıştır.
Yeni genel çimentolar TS EN 197-1’de “CEM Çimentosu” olarak adlandırılır.
Buna göre;
CEM Çimentosu: Hidrolik sertleşmesi öncelikle kalsiyum silikatların hidratasyonu sonucu meydana gelen ve içindeki reaktif CaO ve reakstif SiO2 toplamının kütlece en az %50 olması gereken çimentodur. Bileşimi portland çimentosu klinkeri, kalsiyum sülfat ve çeşitli mineral katkılardır.
Standarda göre CEM Çimentoları, 27 alt çeşidi kapsayan 5 ana tiptir.
CEM I: Bu grupta klinkerin sadece kalsiyum sülfat ve minör bileşen olarak ağırlıkça en fazla % 0-5 arası mineral katkı ile öğütülmesi sonucunda Portland Çimentosu elde edilir.
CEM II: Bu grupta mineral katkı miktarı % 6-35 arasındadır. Katkı türüne bağlı olarak bu gruptaki çimentolar Portland Cüruflu, Portland Puzolanlı gibi isimler de almaktadır.
CEM III: Bu grupta Yüksek Fırın Cüruflu Çimentolar bulunur. Katkı miktarı % 36-95 arasındadır.
CEM IV: Bu grupta Puzolanik Çimentolar yer alır. Bunlarda cüruf veya kalkar katkı maddesi olarak kullanılmaz. Katkı madde oranı puzolan ve uçucu kül katkıları ile birlite %11-55 arasında değişmektedir.
CEM V: Bu grupta Kompoze Çimentolar bulunur. Bunlara hem cüruf (%18-50) ve hem de puzolan ve uçucu kül (%18- 50) miktarı belirlenen sınırlar içerisinde değiştirilerek birlikte katılır, miktarları klinker oranı %20- 64 arasında kalacak şekilde ayarlanır.
Bunların haricinde gerek klinker üretimi sırasında, gerekse sonradan ilave edilen mineral katkılar sayesinde özel kullanım amaçlı olarak üretilmiş, TS EN 197-1 standardının kapsadığı 5 çeşit daha çimento bulunmaktadır. Bunlar:
Sülfatlara Dayanıklı Çimentolar: Trakalsiyum alüminat miktası sınırlanmış (max %5) olarak üretilen klinkerin kalsiyum sülfat ile birlikte öğütülmesi ile elde edilir.
Beyaz Portland Çimentosu: Özel nitelikli kil ile kireçtaşının birlikte pişirilmesiyle elde edilen beyaza yakın klinkerin bir miktar kalsiyum sülfat ile birlikte öğütülmesiyle elde edilir.
Harç Çimentosu: Dayanım gelişmesi için gerekli Portland Çimentosu Klinkeri içeren ince öğütülmüş hidrolik bağlayıcırı. İlave bileşene ihtiyaç duyulmadan sadece kum ve su karıştırılarak duvar, sıva ve kaplama işlerinde kullanıma uygun harç yapımını sağlar.
Yüksek Fırın Cürufu Katkılı, Düşük Erken Dayanımlı Çimentolar: Sınırlandırılmış hidratasyon ısısına sahip, yüksek fırın cürufu katkılı ve erken dayanımı düşük olan çimentodur.
Çok Düşük Hidratasyon Isılı Özel Çimentolar: Su ile karıştırıldığında hidratasyon reaksiyonları ve prosesler nedeniyle priz alan ve sertleşen bir hamur oluşturan, sertleşme sonrası suyun altında bile dayanımı ve kararlılığını koruyan ve geliştiren, genel çimentoların hidratasyon reaksiyonlarına sahip bir çimentodur.
Çimento sözlüğünde ne, ne demektir?
Hidrolik Bağlayıcı: Hidrolik bağlayıcı maddeler, su ile reaksiyonu sonucu sert bir kütle oluşturduktan sonra su içerisinde dağılmayan, sertliğini ve mukavemetini muhafaza eden veya artıran bağlayıcı maddelerdir.
Hidratasyon: Çimentonun su ile karışımından sonra başlayan kimyasal reaksiyon.
Priz: Hidratasyonun başlamasının ardından çimento ve su karışımından oluşan hamurun katılaşmasına verilen ad.
Çimento tipleri;
