THE EFFECTS OF DIFFERENT CLAY MINERALS IN CRUSHED AGGREGATES ON THE FINAL PRODUCT: PRELIMINARY RESULTS (BETONDA KULLANILAN KIRMA AGREGADAKİ FARKLI TÜR KİL MİNERALLERİNİN SON ÜRÜNE ETKİSİ: ÖN SONUÇLAR)


Creative Commons License

GÜNEYLİ A., GÜNEYLİ H.

Ç.Ü. Jeoloji Mühendisliği Bölümü, 40. Yıl Sempozyumu, Adana, Türkiye, 3 - 06 Mayıs 2017, cilt.1, no.1, ss.165

  • Cilt numarası: 1
  • Basıldığı Şehir: Adana
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.165

Özet

Kırmataş üreten taşocaklarında, üretimin tekniğe uygun olarak yapılmaması “kırmakum” içerisindeki ince madde miktarının artmasına ve agrega kalitesinin bozulmasına neden olmaktadır. Kırma agregada karşılaşılan problemlerden en önemlisi, çökel kaya tabakaları arasında olabilen kil bantlarının kırılan kayalardan ayırılmadan; doğrudan kırıcılara verilmesidir. Kırma agrega içerisinde, “taşunu” olarak adlandırılan kil boyutu ince malzeme, beton kalitesi ve maliyeti üzerinde doğrudan etkilidir.
Mineralojik olarak kil mineralleri, betonun fizikomekanik özelliklerini olumsuz etkiler. Konkasör tesislerinde kırılan malzemenin elek analizlerinde 0.063 mm‘lik kare gözlü elekten geçen kısmı ‘ince madde’ olarak tanımlanır. Fakat elek analizi yalnız fiziksel bir tanımlama yapılmasını sağlar. Öte yandan, tüm boyutlardaki agrega içerisinde kil minerali olmayan “ince madde”nin belli bir oranda bulunması betonu olumlu etkileyebilir. İnce agrega kalitesi (kil içeriği/miktarı)’nin belirlenmesinde yaygın olarak başvurulan “metilen mavisi” deneyi basit, hızlı ve ucuz bir yöntemdir. Metilen mavisi deney sonuçları [TS EN 933–9’e göre] 0.063 mm kare gözlü elekten geçen malzemedeki kil miktarı hakkında yorum yapmamızı sağlar.
Bu çalışmada Kozan (Adana) ilçesinde bulunan bir kireçtaşı kırmataş ocağından alınan, mineralojik ve kimyasal açıdan farklı 5 adet kil örneği üzerinde aynı koşullarda metilen mavisi deneyleri yapılmıştır. Ardından, bu kil minerallerinden belirli miktarda ince agregaya eklenerek beton tasarımları yapılmış, çökme (slump) özellikleri değerlendirilmiş ve 28 günlük beton basınç dayanımları saptanmıştır. Aynı petrografiye sahip kırmataş agregası içerisindeki kil miktarı aynı olmasına rağmen, farklı türde killer eklenerek hazırlanan örnekler üzerinde yapılan metilen mavisi deneylerinde farklı sonuçlar ortaya çıkmıştır. Ayrıca yapılan beton tasarımlarında, taze ve sertleşmiş beton özellikleri karşılaştırılmış ve beton içerisinde aynı miktarda, ancak farklı türdeki kil minerallerinin betonun fizikomekanik özelliklerini farklı şekilde etkilediği belirlenmiştir. Genel anlamda aynı miktarda kil içeriğine sahip betonlarda metilen mavisi değeri arttıkça beton işlenebilirliğinin ve dayanımının azaldığı gözlenmiştir.

The fact that the production is not made in accordance with the technique in crushed stone producing quarries causes to increase of the amount of fine material in crushed sand, and to reduce aggregate quality. The most important problem encountered in crushed aggregates is that the clay bands amongst the sedimentary rock strata are directly to give to crushers without being separated them from the rocks crushed. In crushed aggregate, clay size rock material, called “filler”, has a direct effect on the quality and cost of concrete.
The materials mineralogically defined as clay adversely affect the physicomechanical properties of concrete. The part passing through the 0.063 mm square-shaped sieve in the analysis of the crushed material at the crusher facilities is defined as 'fine material'. On the other hand, the presence of a particular amount of "fine material", which is not any clay mineral, in all sizes of aggregate can positively affect concrete. Methylene blue test widely used to determine fine aggregate quality (clay content/quantity) is a simple, fast and inexpensive method. Methylene blue test results [according to TS EN 933-9] allow to comment on the amount of clay in the material passing through 0.063 mm square-mesh sieve.
In this study, methylene blue experiments were carried out on five mineralogically and chemically different clay specimens taken from a limestone quarry of Kozan (Adana). Then concrete designs were made by adding a certain amount of these clay minerals to the fine aggregate. Following, slump properties were evaluated, and 28 days concrete pressure strengths were determined. Despite the same amount of clay in the crushed stone aggregate with the same petrography, different results were obtained in the methylene blue experiments performed on the samples prepared by adding different types of clay. In addition, fresh and hardened concrete properties were compared in the concrete designs and it was determined that the different type of clay minerals in the same amount affect the physicomechanical properties of the concrete variously. It was generally observed that the workability and strength of the concrete with the same amount of clay content decrease as the methylene blue value increases.
As a result, it was revealed that different type of clay minerals with same amount in aggregate have different methylene blue values, and therefore, methylene blue test results of fine aggregates cannot be used to determine the amount of clay material, and can be informed about the properties of workability and strength of concrete only.