Klinker öğütmede yardımcı yüzey aktif maddelerin etkileri

Abstract

V.ÖZET: KLINKER Ö?ÜTMEDE YARDIMCI YÜZEY AKTİF MADDELERİN ETKİLERİ Bu çalışmada 4 tane öğütme kolaylaştırıcısı Akçimento Fabrikası'nın klinkerinin öğütülmesinde denenerek yaygın kullanımı olan PÇ 32,5 çimentosu elde edilmeye çalışılmıştır. Denenen öğütme yardımcıları çiçek yağı, çiçek yağı asidi, soap-stock ve TDA 730+soap-stock karışımıdır. Öğütme yardımcıları denenirken, katkılı -katkısız tüm örnekler, aynı kapalı tip laboratuvar değirmeninde 40 dk. öğutülmüşlerdir Her denemede %4 alçı içeren 2 kilo taze klinker örneği kullanılmıştır. Nem farkı yüzünden öğütmede bir değişme olmaması için taze klinker kullanılmıştır. Bunun sonucu olarak da 2 ayrı klinker örneğiyle çalışılmak zorunda kalınmıştır. Kullanılan 2 klinker örneğinin ve alçının kimyasal analizleri X-ray Fluorescence cihazı ile yapılmıştır. Klinker örneklerinden TS.-24'e uygun betonlar dökülerek dayanımları ölçülmüştür. Kimyasal analizleri aynı çıkan bu iki klinker örneğinin dayanımları çok farklı çıkmıştır. Bunun nedenini araştırmak amacıyla Polarizasyon Mikroskobu kullanılarak mineralojik araştırma yapılmıştır. Hazırlanan parlak kesit örnekleri incelendiğinde klinkerlerin faz dağılımlarının farklı olduğu görülmüştür. Dayanımı daha yüksek olan örneğin faz dağılımının da daha homojen olduğu görülmüştür. Kullanılan 4 öğütme yardımcısı da, değirmen başanmmı olumlu olarak etkilemiştir. Çünkü değirmende ve bilyelerde sarma olmamıştır. Elek analizleri yapılmış ve referansa göre daha ince klinker öğütüldüğü gürülmüştür. Pycnometre ve Blaine cihazları kullanılarak özgül yüzeyler bulunmuş ve referansa göre artış saptanmıştır. Bu malzemeler öğütme yardımcısı olarak kullanıldığında değirmende daha kısa zamanda daha çok malzeme öğütülebileceği açıktır. Öğütülen her örnekten, TS-24'te öngörülen yöntem aynen izlenerek,beton örnekleri hazırlanmıştır. Bu örneklerin 2, 7, 28 günlük basınç dayanımları ölçülerek PÇ 32,5 elde edilip edilemeyeceği incelenmiştir. Çiçek yağı hidrofob bir madde olduğu için tanecikleri yağlıyarak suyla temaslarını kesmiştir ve bu yüzden de beton harcına daha fazla su katılmak zorunda kalınmıştır. Priz gecikmiş, dayanımlar düşmüş ve şatölye deneyi aşın bir hacim genişlemesi sonucu vermiştir. Ölçülen basınç dayanımları da hem referansa göre düşük çıkmıştır hem de 28 günde 32,5 N/mm2 basınç dayanımı elde edilememiştir. Çiçek yağı PÇ 32,5 üretimi için uygun bir öğütme kolaylaştırıcısı olmadığı görülmüştür. Çiçek yağı asidiyle yapılan deneylerde de beton dayanımlarının düştüğü ve 28 günlük basınç dayanımının 32.5 N/mm2 'ye ulaşamadığı görülmüştür. Çiçek yağı asidi de PÇ 32,5 üretiminde kullanılacak bir öğütme yardımcısı olmadığı sonucuna varılmıştır.. Yağ endüstrisinin bir atığı olan soap-stock, kütlece % 5 oranında kullanıldığında 28 günlük dayanımlar istenilen değere ulaşmış ve PÇ 32,5 elde edilebilmiştir. Yalnız, referansa göre beton dayanımlarında düşme olmuştur. Düşen bu dayanımların yenide yükselip yükselmeyeceğini bulmak için TDA-730 ile soap-stock çeşitli oranlarda karıştırılarak paçal denemeleri yapılmıştır. Bu denemelerin sonucunda dayanımların yeniden arttığı gözlemlenmiştir. Öğütme yardımcısı olarak uygunluğu anlaşılınca soap-stock' un malzemenin değirmende kalma süresini ne kadar azaltacağı incelenmiş ve sürede %15 azaltma saptanmıştır. 28

SUMMARY; THE EFFECTS OF SURFACE ACTIVE AGENTS ON CEMENT CLINCER GRINDING Four different grinding aids are used to- grind the clincer of Akçimento cement factory to obtain PC32,5. The grinding aids used are sunflower oil, acids of sunflower oil, soap-stock and TDA-730 + soap-stock mixtures. All the samples, with or without the grinding aids, are grinded in the same lab. Mill for 40 minutes. All the samples are prepared by using 2kg fresh clincer (containing 4% by mass gypsum).Two different clincer samples has to be used to eliminate the grindability differences coming from moisture content. Freshly produced clincer is used for each sample. X-ray fluorescence is used to determine the chemical compositions of the clincers and also the gypsium. Strength developments of the cement pastes made from these clincers came out to be quite different. Polarisation microscope is used to analyse the minerological compositions. Burnability differences are found in clincers. The one with the higher strength has got a more homogeneous phase distribution. All the four grinding aids used gave possitive results on mill efficiency. No coating is observed in the mill. Sieve analysis is done and particle sizes are observed to decrease. Pycnometer and Blaine instruments are used to find the specific surfaces. The Blaine specific surfaces are found to increase compared to the referances. It is clear that these substances will increase mill peformance. From ech sample grinded, cement pastes are prepared and are tested by following the requirements specified in TS-24 exactly. Strengths of 2, 7 and 28 days are measured to see if PC32,5 could be obtained or not. Sunflower oil, being a nonpolar chemical, surrounded the cement grains and avoided its proper contact with water. More water has to be used to prepare the cement pastes. Cement pastes had increased set times and their strengths are decreased compared to the referance. Also the 28 days strengths obtained are all below 32,5N/mm2. Acids of sunflower oil also gave negative results. Same as sunflower oil, all the cement properties are outside the needed limits.This substance also, cannot be used as a grinding aid to grind cement to obtain PC32,5. Soap-stock is a waste material of oil industry. When used 5 % by mass, it gave possitive results on cement properties and PC32,5 could be obtained with it. The strengths of soap-stock experiments, although they are in acceptable limits, were all below the referance. To improve the strengths soap-stock is mixed with TDA-730 and as expected the strengths improved again. Soap stock is also tested for mill efficiency and it is observed that the residual time of the mill is decreased by 15%. 29