CARBONATION AND SHRINKAGE PROPERTIES OF MORTARS PRODUCED WITH SILICA FUME

Year 2017, , 634 - 641, 31.07.2017

Fatih Özcan , Cengiz Duran Atiş

https://doi.org/10.28948/ngumuh.341824

Abstract

   In this
laboratory studies, carbonation and shrinkage properties of mortars with silica
fume additive were investigated. In the tests, binder/sand ratio of prepared
mortars was 2.75. Water/binder ratios of mortars produced with silica fume
replaced with ordinary Portland cement (PC 42.5) with 10, 15, 20 and 40% by
weight were determined as 0.25, 0.30, 0.40, 0.50 and 0.60. According to the
tests results, carbonation values were increased for all water/binder ratios at
28, 90 and 180 days. While, the usage of silica fume with the quantities of 10%
and 15% were decreased the carbonation values, the usage of silica fume with
the quantity of 40% was increased the carbonation value. It was seen that,
replacement ratio of silica fume and water/binder ratio in mortars were
relatively effected the drying shrinkage. 
In the mortars with water/binder ratios of 0.25 and 0.30, addition of
silica fumes was decreased shrinkage for all replacement ratios of silica fumes
except 40%. However, the effect of silica fume on shrinkage was decreased with
the increase of water/binder ratios.

Keywords

Mortar, silica fume, carbonation

SİLİS DUMANI İLE ÜRETİLEN HARÇLARIN KARBONATLAŞMA VE RÖTRE ÖZELLİKLERİ

Abstract

   Yapılmış olan bu laboratuvar çalışmasında,
silis dumanı katkılı harçların karbonatlaşma ve rötre özellikleri
araştırılmıştır. Deneylerde hazırlanan
harç numunelerin bağlayıcı/kum oranı 2,75’tir. Normal Portland
çimentosunu (PÇ 42.5) ağırlık bazında %10, 15, 20 ve 40 oranında silis dumanı
ile ikame edecek şekilde hazırlanan harç karışımlarının
su-bağlayıcı oranları 0,25, 0,30, 0,40, 0,50 ve 0,60 olarak belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, bütün
su-bağlayıcı oranlarında 28, 90, 180 günlük zaman dilimlerinde karbonatlaşma
değerlerinin arttığı görülmüştür. %10 ve %15 oranlarında silis dumanı kullanımı
karbonatlaşma değerlerini düşürürken %40 oranında silis dumanı kullanımı ise
karbonatlaşma değerlerini arttırmıştır. Silis dumanı katkılı harçlarda kuruma
rötresinin, silis dumanı ikame oranından ve su-bağlayıcı oranından oldukça
etkilendiği görülmektedir. Su-bağlayıcı oranının 0,25 ve 0,30 olduğu harçlarda,
%40 silis dumanı ilavesi hariç diğer ikame oranlarında rötreyi azaltıcı etkisi
belirgin olarak görülmektedir. Ancak su-bağlayıcı oranının artması ile silis
dumanının rötreyi azaltıcı etkisi düşük seviyelerde kalmıştır.

Keywords

Harç, silis dumanı, karbonatlaşma

References

• [1] ÖZTURAN, T., “Beton Üretiminde Uçucu Kül Kullanımının İrdelenmesi”, Türkiye İnşaat Mühendisliği XI. Teknik Kongresi, 149-158. İstanbul, Türkiye, 1991.
• [2] SEVİM, U.K., Afşin-Elbistan Uçucu Külünün Beton ve Çimento Katkısı Olarak Kullanılabilirliğinin Çimento Hamuru ve Harçların Üzerinde Yapılan Deneylerle Araştırılması, Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, Türkiye, 2003.
• [3] ERDOĞAN, T.Y., Beton (ikinci baskı), ODTÜ Geliştirme Vakfı ve Yayıncılık, Ankara, Türkiye, 2003.
• [4] TOUTANJI, A.H., BAYASI, Z., “Effect of Curing Procedures on Properties of Silica Fume Concrete”, Cement and Concrete Research, 29, 497-501, 1999.
• [5] ATİŞ, C.D., ÖZCAN, F., KARAHAN, O., BİLİM, C., SEVİM, U.K., DEMİR, A., “Silis Dumanı Kullanımının Beton Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi”, Türkiye Mühendislik Haberleri, 426, 54-59, 2004.
• [6] CARETTE, G.G., MALHOTRA, V.M., “Long-Term Strength Development of Silica Fume Concrete. Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete”, Proceedings Fourth International Conference, 1017-1044. İstanbul, Türkiye, 1992.
• [7] AKÖZ, F., YÜZER, N., BİRİCİK, H., KORAL, S., “Silis Dumanı Katkılı Beton Özelliklerine Kür Koşullarının Etkileri”, Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması, 63-71. Eskişehir, Türkiye, 1997.
• [8] COLLEPARDI, M., KOZANOĞLU, C., YANARDAĞ, C., “Yüksek Dayanımlı Betonlarda Durabilite”, 2. Ulusal Beton Kongresi, 67-75. İstanbul, Türkiye, 1991.
• [9] KHAYAT, K. H., AITCIN, P.C., “Silica Fume in Concrete: An Overview. Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete”, Proceedings Fourth International Conference, 835-872. İstanbul, Türkiye, 1992.
• [10] PERSSON, B., “Experimental Studies on Shrinkage of High-Performance Concrete”, Cement and Concrete Research, 28, 1023-1036, 1998.
• [11] RAO, G.A., “Long-Term Drying Shrinkage of Mortar-Influence of Silica Fume and Size of Fine Aggregate”, Cement and Concrete Research, 31, 171-175, 2001.
• [12] ZHANG, M. H., TAM, C. T., LEOW, M. P., “Effect of Water-to-Cementitious Materials Ratio and Silica Fume on the Autogenous Shrinkage of Concrete”, Cement and Concrete Research, 33, 1687-1694, 2003.
• [13] MAZLOOM, M., RAMEZANIANPOUR, A.A., BROOKS, J.J., “Effect of Silica Fume on Mechanical Properties of High-Strength Concrete”, Cement and Concrete Composites, 26, 347-357, 2004.
• [14] JIANHUI, L., CIJUN, S., XIANWEI, M., KAMAL, H. K., JIAN, Z., DEHUI, W., “An Overview on The Effect of Internal Curing on Shrinkage of High Performance Cement-Based Materials”, Construction and Building Materials, 146, 702-712, 2017.
• [15] YUE, L., JUNLING, B., YILIN, G., “The Relationship Between Autogenous Shrinkage and Pore Structure of Cement Paste with Mineral Admixtures”, Construction and Building Materials, 24, 1855-1860, 2010.
• [16] MUKESH, L., SEVKET, C. B., HSEİN, K., “Suitability of BS EN 197-1 CEM II and CEM V Cement for Production of Low Carbon Concrete”, Construction and Building Materials, 71, 397-405, 2014.
• [17] TS EN 197-1, Çimento- Bölüm 1: Genel Çimentolar- Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2002.
• [18] TS EN 934-2, Kimyasal Katkılar- Beton, Harç Ve Şerbet İçin Bölüm 2: Beton Katkıları- Tarifler ve Özellikler, Uygunluk, İşaretleme ve Etiketleme, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2002.
• [19] TS EN 1097-6, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri için Deneyler, Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2002.
• [20] TS 3453, Beton Elemanlarda Büzülme Oranı (Rötre) Tayin Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2005.
• [21] RAO, G. A., “Influence of Silica Fume Replacement of Cement on Expansion and Drying Shrinkage”, Cement and Concrete Research, 28, 1505-1509, 1998.