Çimentonun Tarihi
"Çimento" kelimesi, yontulmuş taş kırıntısı anlamındaki Latince "caementum" sözcüğünden türemiş, sonraları ‘’bağlayıcı’’ anlamında kullanılmaya başlamıştır. İlk betonarme yapının tarihi 1852 olmakla birlikte, yapıların inşaasında bağlayıcı malzemelerin kullanımı çok eskilere dayanır; bağlayıcı madde olarak kullanılan ilk madde kireçtir.
Bu konuda kesin bulgular olmamakla birlikte, kirecin bağlayıcı özelliğinin insanlık tarihinin erken dönemlerinde keşfedildiği söylenebilir. Eski Mısır, Kıbrıs, Girit ve Mezopotamya'nın değişik yörelerinde kirecin bir yapı malzemesi olarak kullanılmasına ait örneklere rastlanılmıştır. Eski Yunanlılar ve Romalılar kireci hidrolik bağlayıcı olarak kullanmışlardır. M.Ö. 70 - 25 yılları arasında yaşamış olan Mimar Vitruvius "On Architecture" (Mimarlık Üzerine) adlı 10 ciltlik kitabında puzolan ve kireç karışımlarının hidrolik özelliklerinden bahsetmiş, nehir ve deniz kıyısında yapılacak olan yapılarda kullanılabilecek harç için karışım oranı bile vermiştir. Araştırma sonuçları Anadolu'da Çatalhöyük'teki evlerin yapımında kullanılan sıvanın 7000 yıl öncesine tarihlendiğini ortaya koymuştur.
Tarihte, Mısır Piramitleri, Çin Seddi ve değişik zamanda yapılan kalelerde o dönemin medeniyetini simgeleyen birçok değişik bağlayıcı madde kullanılmıştır. Daha sonra yaklaşık 2000 yıl önce, Romalılar söndürülmüş kireci volkanik küllerle ve sonraları, pişirilmiş tuğladan elde edilen tozlarla karıştırarak bugünkü çimentonun özelliklerine benzer bir hidrolik bağlayıcı kullanmaya başlamışlardır. Eski Yunanlılar ise Santorin Adası'ndaki volkanik tüfleri kireçle karıştırarak veya killi kireç taşından elde ettikleri bir tür hidrolik kireçle harç yapmışlardır.
Eski Yunanlılar ve Romalılar kireç ve puzolan karışımlarının hidrolik özelliğinin farkına varmış ve bunları kullanmış olmakla birlikte, ne kirecin elde edilişi ne de puzolanik reaksiyonları kimyasal olarak açıklayacak bilgiye sahip olamamışlardır. Örneğin Pliny (Romalı bilgin Gaius Plinius) "taşın ateşle yakılmasıyla elde edilen kirecin suyla temas edince neden tekrar yandığının" anlaşılmaz olduğunu yazmıştır. Bağlayıcı malzemelerin kalitesi ve kullanımı konusunda ancak 18. Yüzyıl’da kayda değer bir gelişme olmuştur. 1756 yılında Eddystone Lighthouse'u yeniden inşa etmekle görevlendirilen John Smeaton, kirecin kimyasal özelliklerini ilk anlayan kişi olarak bilinir. Daha sonraki gelişme ise "Roman Cement" (Roma Çimentosu), adı ile bilinen bağlayıcının Joseph Parker tarafından elde edilmesiyle olmuştur.
1824 yılında İngiltere'nin Leeds kentinde, Joseph Aspdin isimli bir duvarcı ustası hazırladığı ince taneli kil ve kalker karışımını pişirerek ve daha sonra öğüterek bağlayıcı bir ürün elde etmiştir.
Bu ürüne su ve kum katıldığında ve zamanla sertleşme olduğunda, ortaya çıkan malzemenin İngiltere'nin Portland adasından elde edilen yapı taşlarını andırdığını gören Joseph Aspdin, elde ettiği bu bağlayıcı için 21.10.1824 tarihinde "Portland Çimentosu" adı altında patent almıştır. Bu bağlayıcı daha sonraki yıllarda büyük gelişmeler gösterse de "portland" ismi aynen korunmuştur.
Aslında Joseph Aspdin tarafından üretilen bağlayıcı, üretim sırasında yeterince yüksek sıcaklıklarda pişirilmediği için bugünkü portland çimentosunun özelliklerine tamamen sahip olamamıştır. Yine de İngiltere Kirkgate İstasyonu’nun yanındaki halen ayakta olan "Wakefield Arms" binasının Joseph Aspdin'in yaptığı bağlayıcı ile yapıldığı belirlenmiştir. Hammaddelerin yüksek sıcaklıklara kadar pişirilip öğütülmesi olayı daha sonra Isaac Johnson isimli bir İngiliz tarafından gerçekleştirilmiştir (1845).
İlk Çimento Fabrikası – İlk Standartlar
İlk çimento fabrikası, İngiltere'de 1848 yılında kurulmuştur. İlk Alman Çimento Standardı 1860 yılında oluşturulmuştur. American Concrete Institute (ACI)'nın kuruluşu ve ilk Amerikan Yönetmeliklerinin oluşturulması ise 1913 yılına rastlamaktadır.
Portland Çimentosu; kireç, alümin, demiroksit ve silis bileşimli hammaddelerin uygun oranda karıştırılıp, yüksek sıcaklıkta, sinterleşmeye kadar pişirilmeleri sonucu elde edilen klinkerin öğütülmesiyle ortaya çıkan bağlayıcıdır. İngiliz (BS 12 : 1978) ve Amerikan Standartlarının (ASTM C 150-84) Portland Çimentosu tanımlarında da alçı taşı, su ve öğütme yardımcısı maddeler dışında hiçbir maddenin katkı olarak kullanılamayacağı belirtilmiştir.
EN 197 - 1 Çimento Standardı
Avrupa Birliği'nde genel amaçlı çimentolar için kullanılan standardın çevirisi olan TS EN 197-1 Standardı 1 Ocak 2007 tarihi itibariyle ülkemizde yürürlüğe girdikten sonra, özel amaçlı üç çimento standardı (TS 21 : Beyaz Portland Çimentosu, TS 22 : Harç Çimentosu, TS 10157 : Sülfatlara Dayanıklı Çimento) dışındaki bütün eski standartlar yürürlükten kaldırılmıştır.
Yürürlükten kaldırılan genel amaçlı çimentoların eşdeğerleri yeni standardın kapsamı dahilindedir.
TS EN 197-1, çimentoları beş ana tipe ayırmaktadır. CEM I Portland Çimentosu, CEM II - CEM V ise katkılı çimentoları tanımlamaktadır.
TS EN 197 Bölüm 1 : Genel çimentolar, bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri.
TS EN 197 Bölüm 2 : Uygunluk değerlendirmesi.
KAYNAKÇA
1. A.M. Neville, Properties of Concrete - Longman Scientific and Technical NewYork 4th edition, 1998
2. A.M. Neville and JJ.Brooks, Concrete Technology - Longman Scientific and Technical NewYork, 1987
3. F.Kocataşkın, Betonun Dünü Bugünü Yarını - 2. Ulusal Beton Kong.
4. Betonu Oluşturan Malzemeler ÇİMENTOLAR Prof. Dr. Turhan Y. Erdoğan T.H.B.B.
5. Concrete Through The Ages BCA, British Cement Association
6. Singer C.A., History of Technology, C.I , Oxford, 1977
7. Mindess, S ve Young J F , Concrete s 10 Prentice Hall Inc., 1981
8. Klemm, AV "Cementitous Materials: Historical Notes" Materials Science of Concrete(Ed.
9. Skalny) C I s 1-26 The American Ceramic Society, 1989