Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
CIE 5109	Çimento ve Beton Mikroyapısı	SEÇMELİ	3	0	0	8

Dersi Veren Birim

Fen Bilimleri Enstitüsü

Dersin Düzeyi

Yüksek Lisans

Ders Koordinatörü

PROF. DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU

Dersi Alan Birimler

Yapı Malzemesi Bütünleşik Doktora
Yapı Malzemesi Yüksek Lisans
Yapı Malzemesi Doktora

Dersin Amacı

Yapı malzemelerinin kalite kontrolünde, hasar tespit ve teşhisinde ve yeni tip yapı malzemelerinin geliştirilmesinde mikroskopik karakterizasyon yöntemleri önemli bir yere sahiptir. Optik ve elektron-optik teknikleri, mikroyapısal detayların analizine imkân sağlamaktadır. Bu ders kapsamında, öğrencilere yapacakları mikroyapı araştırmalarına temel olacak bilgileri vermek amaçlanmıştır. Örnek hazırlama, analiz yöntemleri ve analiz sonuçlarının yorumlanması ile ilgili literatür çalışmaları sunularak, öğrencilerin teorik ve deneysel bilgi ve beceri kazanmaları sağlanacaktır.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1	Klinker, çimento harcı ve beton mikroyapısının karakterizasyonu için kullanılan yöntemlerin avantaj ve dezavantajlarını karşılaştırmak.
2	Mikroyapı inceleme yöntemlerinin dayandıkları fiziksel ve kimyasal temeller arasında ilişki kurmak.
3	Mikroyapı incelemeleri sonucunda elde edilen bulgulardan sonuçlar çıkarmak.
4	Mikroyapı hazırlama yöntemlerinin seçiminde kullanılan kriterleri örneklerle açıklamak.
5	Dayanıklılık problemlerinin olası nedenlerini mikroyapı incelemeleri sonucu elde edilen verileri kullanarak teşhis edebilmek.

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta	Konular	Açıklama
1	Giriş
2	1.1. Çimento üretimi ve çimentonun iç yapısı 1.2. Beton üretimi ve betonun iç yapısı 1.3. Betonun durabilitesi 1.4. Çimento ve beton araştırmalarında mikroyapı uygulamaları
3	Klinker mikroskopisinin tarihçesi ve örnek hazırlama 2.1. Örnek alma, alınan örneklerin saklanması 2.2. Hazırlanmış örneklerin saklanması 2.3. Parlatma ve dağlama işlemleri 2.3.1. Alüminatlar ve serbest kireç 2.3.2. Silikatlar 2.3.3. Kalsiyum alüminat 2.3.4. Parlatılmış çimentonun incelenmesi 2.3.5. Parlatma ve dağlamanın etkilerinin fotoğraflanması
4	Parlak kesit ve ince kesit hazırlanması 3.1. Parlak kesit hazırlanması için temel adımlar 3.2. Vakumlama, emdirme, parçacık çıkarma 3.3. Kesme, zımparalama ve parlatma 3.4. Parlatma teknikleri 3.5. İnce kesit hazırlanması
5	Klinker fazlarının Mikroskopik Karakteristikleri 4.1. Silikat fazları (alit, belit) 4.2. Alit ve Belit sınıflandırması ve polimorfları 4.3. Katı eriyik fazları (alüminat ve ferrit) 4.4. Alkali aluminat 4.5. Alkali sülfatlar 4.6. Serbest kireç ve Periklas 4.7. Karışık fazlar
6	Klinker fazlarının mikroskopik açıdan yorumlanması 5.1. Klinkerlerin genel özellikleri 5.1.1. Alit fotomikrografları ve yorumlanması 5.1.2. Belit fotomikrografları ve yorumlanması 5.1.3. Matris fazın (aluminat ve ferrit) fotomikrografları ve yorumlanması
7	Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile klinker incelemesi
8	Betonda taramalı elektron mikroskopisi (SEM), X-ışınları mikroanalizi (EDXA) 8.1. Giriş 8.2. Optik mikroskoptan SEM e geçiş 8.3. Taramalı elektron mikroskobu 8.4. X- ışınları mikroanalizi
9	SEM analizi için numune hazırlanması 9.1. Gerekli malzemelerin tanıtılması 9.2. Çimento hamuru, harç ve beton kesitlerin hazırlanması 9.2.1. Kesme ve zımparalama 9.2.2. Parlatma 9.2.3. Hazırlanan örneklerin kaplanması ve saklanması
10	Betonun temel mikroyapısının SEM ile incelenmesi 10.1. Hidrate çimento hamuru 10.2. CSH fazı 10.3. Kalsiyum hidroksit kristalleri 10.4. Kalsiyum sülfoaluminat hidratlar 10.5. Hidrate olmamış çimento partikülleri 10.6. Hidrate çimento hamurunda porozite 10.7. Agregalar
11	SEM/EDXA ile betondaki bozulmaların yorumlanması 11.1. Dış kaynaklı kimyasal bozulmalar 11.1.1. Çiçeklenme 11.1.2. Karbonatlaşma 11.1.3. Sülfat saldırısı 11.1.4. Buz çözücü tuzların etkisi 11.1.5. Donatı korozyonu 11.1.6. Deniz ortamında oluşan hasarlar
12	X-Işını Difraksiyonu 12.1. Temel prensipler 12.2. Kalitatif analiz 12.3. Kantitatif analiz 12.4. XRD cihazlarındaki gelişmeler 12.5. Çimento ve klinkerin X-ışınları difraksiyonu 12.6. Çimento ve klinkerde bulunan ana fazların tanımlanması
13	Hidrate çimentonun X-ışınları difraksiyonu 13.1. Örnek hazırlama ve hidrate örneklerde XRD çalışması 13.2. Beton kimyasında X-ışınları difraksiyonu 13.2.1. Çimento hamuru-agrega arayüzeyi 13.2.2. Alkali silika reaksiyonu 13.2.3. Sülfat mineralleri 13.2.4. Diğer beton hasarları
14	Termal analiz 14.1. Diferansiyel termal analiz (DTA), termal ağırlık değişimi (TG), Diferansiyel kalorimetrik değişim (DSC) teknikleri 14.2. Klinker 14.3. Çimento fazlarının sentezlenmesi 14.4. Silikat fazlarının polimorfları 14.5. Kalsiyum silikat fazının hidratasyonu

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Ana kaynaklar: -Campbell D.H. (1999) Microscopical Examination and Interpretation of Portland Cement and Clinker, SP030, Portland Cement Association RD1754.
- John D. St, Poole A., Sims I. (1998) Concrete Petrography: A Handbook of Investigative Techniques. John Wiley &Sons, Inc. New York.
Yardımcı kaynaklar: - Roy D.M., Idorn G.M. (1993) Concrete Microstructure. Strategic Highway Research Program (SHRP-C-340) National Research Council, Washington, DC.
- Mehta P.K., Monteiro P.J.M. (1997) Concrete Microstructure, Properties and Materials. Indian Concrete Institute.

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

Ders kapsamında slayt sunumları yapılacaktır. Laboratuvarda çeşitli yapı malzemeleri ile mikroyapı inceleme numuneleri hazırlanacaktır. Metalürji ve Malzeme Laboratuvarında hazırlanan numuneler öğrencilerle birlikte incelenecektir. Öğrenciler tarafından bir rapor hazırlanacak elde edilen bulgular bu raporda sunulacaktır.

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO	KISA KOD	UZUN ADI	FORMUL
1	VZ	YarıyılSnv
2	ODV	DnÖdevi
3	FN	Final
4	BNS	BNS	VZ * 0.25 + ODV * 0.25 + FN * 0.50
5	BUT	Bütünleme Notu
6	BBN	Bütünleme Sonu Başarı Notu	VZ * 0.25 + ODV * 0.25 + BUT * 0.50

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

*Ödev ve laboratuvar çalışmaları birlikte değerlendirilecektir.

Değerlendirme Kriteri

Tüm öğrenme çıktıları; vize, final sınavlarında sorulacak sorularla ve laboratuvar çalışması raporlarıyla değerlendirilmektedir.

Dersin Öğretim Dili

Türkçe

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

Derse ve laboratuvar çalışmalarına devam şartları sağlanmalıdır.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

Doç. Dr.Kamile Tosun Felekoğlu (kamile.tosun@deu.edu.tr)

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Dönem açıldığında duyurulacaktır.

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler	Sayısı	Süresi (saat)	Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı	14	3	42
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar	14	5	70
Final Sınavına Hazırlık	1	25	25
Vize Sınavına Hazırlık	1	25	25
Ödev Hazırlama	1	30	30
Vize Sınavı	1	2	2
Final Sınavı	1	2	2
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)			196

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖK	PK.1	PK.2	PK.3	PK.4	PK.6	PK.10
ÖK.1	4	2		3		3
ÖK.2						3
ÖK.3		4		3		3
ÖK.4		4			4	3
ÖK.5			3	2		4

DERS ADI

DERECE PROGRAMLARI