Determination of Sulphate Resistance of Concretes with Different Mixing

Yıl 2022, Cilt 4, Sayı 1, 21 - 31, 30.04.2022

Osman AKÇAY Mustafa ÇULLU

https://doi.org/10.46740/alku.1011329

Öz

The durability of concrete depends on its quality, and on the performance, component materials, mixing ratios, production method, processes such as the maintenance and curing of the concrete and environmental conditions are also effective. The aim of this study is to determine the change in the sulfate resistance of concrete with the controlled decrease and increase in mixing water of concrete samples prepared in different strength classes. For this purpose, mixing water ratios in concrete mixture designs prepared in strength classes C20/25, C30/37 and C40/50 were increased by 10%, 20%, 40%, 70% and 100% in a controlled manner and decreased by 10% and 20%. In order to determine the sulfate resistance of the concrete samples, the concrete samples were exposed to the wetting-drying cycle. After being kept at 105oC for 2 days, it was kept in a solution with 5% Na2SO4 content for 2 days and the cycle was completed. In this way, a wetting-drying cycle was performed. After the wetting-drying cycle was completed, the mass losses in the concrete samples were determined. As a result, reducing or increasing the amount of mixing water determined in the strength class and mixture calculation significantly affects the sulfate resistance of the concrete.

Anahtar Kelimeler

Durability of Concrete, Mixing Water, W/C Ratio, Sulfate Resistance

Farklı Karışım Özelliklerine Sahip Betonların Sülfat Dirençlerinin Belirlenmesi

Öz

Betonun durabilitesi, kalitesine bağlı olup, performansta ise bileşen malzemeler, karışım oranları, üretim yöntemi, betonun bakım ve kürü gibi süreçler ile çevre koşulları da etkili olmaktadır. Bu çalışmanın amacı, farklı dayanım sınıflarında hazırlanan beton örneklerin, kontrollü olarak karışım suyundaki azalma ve artmanın betonun sülfat direncindeki değişimi belirlemektir. Bu amaçla C20/25, C30/37 ve C40/50 dayanım sınıflarında hazırlanan beton karışım tasarımlarındaki karışım suyu oranları kontrollü olarak %10, %20, %40, %70 ve %100 oranında artırılıp %10 ve %20 oranında azaltılmıştır. Beton örneklerin sülfat direncini belirlemek amacıyla, beton örnekler ıslanma kuruma çevrimine maruz bırakılmıştır. 105oC' de 2 gün bekletildikten sonra Na2SO4 içeriği %5 olan solüsyon içerisinde 2 gün bekletilmiş ve çevrim tamamlanmıştır. Bu şekilde bir ıslanma-kuruma çevrimi yapılmıştır. Islanma kuruma çevrimi tamamlandıktan sonra beton örneklerdeki kütle kayıpları belirlenmiştir. Sonuç olarak, dayanım sınıfı ve karışım hesabında belirlenen karışım su miktarının azaltılması veya arttırılması betonun sülfat direncini önemli ölçüde etkilemektedir.

Anahtar Kelimeler

Betonun Durabilitesi, Karışım Suyu, S/Ç Oranı, Sülfat Direnci

Kaynakça

• Al-Akhras N.M. (2006). Durability of metakaolin concrete to sulfate attack. Cement and Concrete Research, 36, 1727–1734.
• Al-Amoudi O.S.B. (1997). Sufate attack and reinforcement corrosion in plain and blended cements exposed to sulfate environments. Building and Environment, 33, 53- 61.
• Neville A. (2004). The confused world of sulfate attack on concrete. Cement and Concrete Research, 34, 1275–1296.
• Nehdi M. and M. Hayek (2005). Behavior of blended cement mortars exposed to sulfate solutions cycling in relative humidity. Cement and Concrete Research, 35, 731–742.
• Ilıca, T., 2008, Farklı Çimentolarla Üretilen Betonlarda Sülfat Etkisi ve Klorür Geçirimliliği, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü., İstanbul.
• Kılınç K., Uyan M. (2003) Beton karışım suyundaki sülfat tuzlarının çimento harcı özelliklerine etkisi. 5. Ulusal Beton Kongresi, Bildiriler Kitabı, İstanbul, s. 393-402.
• Postacıoğlu, B.,1986, Bağlayıcı Maddeler Cilt-1, İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi, İstanbul, Türkiye.
• Özturan, T., 1993, Uluslararası IV. CANMET-ACI Betonda Uçucu Kül, Silis Dumanı, Cüruf ve Doğal Puzolanların Kullanımı Konferansının Değerlendirilmesi, Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması Sempozyumu, Ankara, Türkiye, pp. 57-78.
• Lee S.T., Moon H.Y., Hooton R.D. and J.P. Kim (2005). Effect of solution concentrations and replacement levels of metakaolin on the resistance of mortars exposed to MgSO4 solutions. Cement and Concrete Research, 35, 1314–1323.
• Irrasar F. and O. Batic (1989) Effect of low calcium fly ash on sulfate resistance of OPC cement. Cement and Concrete Research, 19, 194-202.
• Lawrance C.D. (1992) The influence of binder type on sulfate resistance. Cement and Concrete Research, 22, 1047-1058.
• Bonen D. (1993) A microstructural study of the effect produced by magnesium sulphate on plain and silica fume bearing portland cement mortars. Cement an Concrete Research, 23, 541-553.
• Türker F., Aköz F.,Koral S. and N. Yüzer (1997) Effects of magnesiun sulfate concentration on the sulfate resistance of mortars with and without silica fume. Cement and Concrete Research, 27, 205-214.
• Biricik H., Aköz F., Türker F. and Berktay İ. (2000) Resistance to magnesium sulfate and sodium sulfate attack of mortars containing wheat straw ash. Cement and Concrete Research, 30, 1189-1197.
• Tikalsky, P. J. ve Carrasquillo, R. L.. 1992, Influence of FlyAsh on the Sulfate Resistance of Concrete, ACI Materials Journal, 89, pp. 69-75.