INVESTIGATION ON SULFATE RESISTANCE OF BLAST FURNACE SLAG MORTARS

Abstract

Sulfate attack is one of the important chemical deterioration processes for concrete structures. In this study, expansions and compressive strength variations of mortars produced with Portland cement and different amount of ground granulated blast furnace slag contents, were measured under sulfate attack. Test specimens were prepared according to ASTM C 1012. One group of specimens was kept continuously in sodium sulphate solution with concentration of 150 g/l. The other group was exposed to wetting and drying cycles with the same solution. Similar test program was applied to the samples which were steam cured at 60 °C for 9 hours. Test results are presented with control mixes which were kept in water, comparatively. Sulfate resistance of mortars was positively effected by ground granulated blast furnace slag replacement with cement.

Keywords

• Sulfate attack, Blast furnace slag, Compressive strength, Expansion, Steam curing

YÜKSEK FIRIN CURUFU KATKILI HARÇLARIN SÜLFAT DAYANIKLILIĞININ İNCELENMESİ

Abstract

Sülfat etkisi beton veya betonarme yapıların bozulmasına yol açan önemli kimyasal etkilerden biridir. Bu çalışmada, PÇ 42.5 çimentosu kullanılarak hazırlanan, değişik oranlarda yüksek fırın cürufu (YFC) içeren harçların sodyum sülfat çözeltisinde farklı koşullarda bekletildiklerinde yaptıkları genleşmeler ve basınç dayanımlarındaki değişmeler belirlenmiştir. Örnekler ASTM C 1012’ye uygun şekilde hazırlanmış, bir grup 150 g/l Na2SO4 çözeltisinde 6 ay süre ile bekletilmiş, diğer grup ise aynı çözeltide ıslanma-kuruma etkisine tabi tutulmuştur. Ayrıca, buhar kürü geçirmiş (60 °C’de 9 saat) karışımlar için de deney programı tekrarlanmış ve sonuçlar suda kür edilmiş kontrol karışımları ile kıyaslamalı olarak sunulmuştur. Yüksek fırın cürufu kullanımı harçların sülfat dayanıklılığını olumlu yönde etkilemiştir

Keywords

• Sülfat etkisi, Yüksek fırın cürufu, Basınç dayanımı, Genleşme, Buhar kürü

References

1. Akman M.S. (1992): “Deniz Yapılarında Beton Teknolojisi”, İ.T.Ü. Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi, İstanbul.
2. Amoudi O.S.B. (2002): “Attack on Plain and Blended Cements Exposed to Aggressive Sulfate Environments”, Cement and Concrete Composites, Vol. 24, s. 305-316.
3. ASTM C 1012-95a: “Standard Test Method for Length Change of Hydroulic-Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution”, USA.
4. Baradan B., Yazıcı H, Ün H. (2002): “Betonarme Yapılarda Kalıcılık (Durabilite)”, D.E.Ü. Müh. Fak. Yayın No 298, İzmir.
5. Chindaprasirt P., Homwuttiwong S., Sirivivatnanon V. (2004): “Influence of Fly Ash Fineness on Strength, Drying Shrinkage and Sulfate Resistance of Blended Cement Mortar”, Cement and Concrete Research, Vol. 34, s. 1087-1092.
6. Hekal E.E., Kishar E., Mostafa H. (2002): “Magnesium Sulfate Attack on Hardened Blended Cement Pastes under Different Circumstances”, Cement and Concrete Research, Vol. 32, s. 1421-1427.
7. Irassar E.F., Gonzalez M., Rahhal V. (2000): “Sulphate Resistance of Type V Cements with Limestone Filler and Natural Pozzolana”, Cement and Concrete Composites, Vol. 22, p. 361-368.
8. Irassar E.F., Maio A.D., Batic O.R. (1996): “Sulfate Attack on Concrete with Mineral Admixtures”, Cement and Concrete Research, Vol. 26, s. 113-123.

9. Li G., Zhao X. (2003): “Properties of Concrete Incorporating Fly Ash and Ground Granulated Blast Furnace Slag”, Cement and Concrete Composites, Vol. 25, s. 293-299.
10. Mehta P.K., Monteiro P.J.M. (1997): “Concrete Microstructure, Properties and Materials”, Indian Edition, India.
11. Monteiro P.J.M., Kurtis K.E. (2003): “Time to Failure for Concrete Exposed to Severe Sulfate Attack”, Cement and Concrete Research, Vol. 33, p. 987-993.
12. Neville A.M. (1997): “Properties of Concrete”, Final Edition, Longman Ltd., England.
13. Santhanam M., Cohen M.D., Olek J. (2002): “Modeling the Effects of Solution Temperature and Concentration during Sulfate Attack on Cement Mortars”, Cement and Concrete Research, Vol. 32, p. 585-592.
14. Thomas M.D.A., Shehata M.H., Shashiprakash S. G., Hopkins D.S., Cail K. (1999): “Use of Ternary Cementations Systems Containing Silica Fume and Fly Ash in Concrete”, Cement and Concrete Research, Vol. 29, p. 1207-1214.
15. Tosun K., Yazıcı H., Yiğiter H., Baradan B. (2003): “Uçucu Kül İçeren Çimento Harçlarının Sülfat Dayanıklılığının İncelenmesi”, V. Ulusal Beton Kongresi. İstanbul.
16. Yeğinobalı A. (1999): “Betonun Dayanıklılığı II, Kimyasal Etkenler”, TCMB Çimento Araştırma Enstitüsü Seminer Notları, Ankara.