Skoria agregası ile yüksek dayanımlı yarı hafif beton üretim olanakları

Yıl 2018, Cilt: 9 Sayı: 1, 439 - 450, 04.04.2018

Hatice Çiçek İsmail Ağa Gönül

Öz

Bu çalışmada, skoria agregası ile hem katkısız hem de hiper akışkanlaştırıcı katkılı ‘yüksek dayanımlı yarı hafif beton’ üretim olanakları araştırılmıştır. Bu amaçla, bileşenlerinin oranları farklı olan altı katkısız ve dokuz hiper akışkanlaştırıcı katkılı ‘skoria agregalı beton karışımı’ hazırlanmış, bu beton karışımları ile de test numuneleri hazırlanmıştır. Hazırlanan test numunelerinin basınç dayanımı ve etüv kurusu yoğunluğu değerleri ise ilgili Türk standartlarındaki prosedürler izlenerek belirlenmiştir.

Yapılan testlerin sonucunda; skoria agregası ile

- katkısız basınç dayanımı değerleri (44.09-50.99) MPa, etüv kurusu yoğunluğu değerleri (1.93-2.03) Mg/m3 aralığında olan,

- hiper akışkanlaştırıcı katkılı ise basınç dayanımı değerleri (56.21-66.26) MPa, etüv kurusu yoğunluğu değerleri (2.03-2.11) Mg/m3 aralığında olan

‘yüksek dayanımlı yarı hafif beton’ üretmenin mümkün olduğu görülmüştür.

Hiper akışkanlaştırıcı katkı, sabit tutulan çimento dozajı için yüksek oranda su indirgemeye olanak vererek basınç dayanımı değerlerinin ortalaması %22.18, etüv kurusu yoğunluğu değerlerinin ortalaması ise %4.81 daha fazla olan ‘yüksek dayanımlı yarı hafif beton’ üretilebilmesini sağlamıştır.

Çalışma kapsamında kullanılan skoria agregası, girintili çıkıntılı biçimi, pürüzlü yüzeyi, puzolanik etki yaratan kimyasal yapısı ve hafif bir agregaya göre yüksek yoğunluğu ve dayanımı ile yüksek basınç dayanımı değerleri elde edilebilmesine, normal agregadan daha düşük olan yoğunluğu ile de yarı hafif beton üretilebilmesine imkân vermiştir. Bu bağlamda, çalışma için seçilen skoria agregasının, ‘yüksek dayanımlı yarı hafif beton’ üretimi için çok uygun fiziksel ve kimyasal özellikleri olduğu düşünülmektedir. Deneyler sonucunda elde edilen değerler, bu yargıyı desteklemektedir.

Anahtar Kelimeler

skoria, hafif agrega, yüksek dayanımlı beton, yarı hafif beton, yüksek dayanımlı yarı hafif beton, hiper akışkanlaştırıcı katkı

Kaynakça

• A23.3-14, (2014). Design of concrete structures, Canadian Standards, Ontario.
• ACI 213R-03, (2003). Guide for structural lightweight-aggregate concrete, American Concrete Institute, Michigan.
• ASTM C 330-00, (2000). Standard specification for lightweight aggregates for structural concrete, American Standards, Philadelphia.
• BE96-3942/R17, (2000). Properties of LWAC made with natural lightweight aggregates, Eurolightcon, The European Union.
• Caldarone, M.A., (2009). High-strength concrete - A Practical Guide, Taylor & Francis Group, USA.
• Doğan, Ü.A., (2000). Yeni kuşak süper akışkanlaştırıcıların harç ve beton özelliklerine etkisi, Yüksek Lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Erdoğdu, Ş. ve Kurbetci, Ş., (2003). Betonun performansına sağladıkları etkinlik açısından kimyasal ve mineral katkı maddeleri, Türkiye Mühendislik Haberleri, 423, 115-120.
• Gomes, T.J., (2015). Structural lightweight concrete produced with volcanic scoria from São Miguel Island, Instituto Superior Técnico.
• Gönül,H., (2008). Bazalt skoriasının taşıyıcı yarı hafif beton üretiminde kullanımı, Doktora tezi, G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Hossain, K.M.A., (2006). Blended cement and lightweight concrete using scoria: mix design, strength, durability and heat insulation characteristics, International Journal of Physical Sciences, Vol.1, 1, 5-16.
• Kılıç, A., Ati, C.D., Teymen, A., Karahan, O. ve Arı, K., (2009). The effects of scoria and pumice aggregates on the strengths and unit weights of lightweight concrete, Scientific Research and Essay, Vol.4, 10, 961-965.
• Kılıç, A., Atiş, C.D., Yaşar, E. ve Özcan, F., (2003). High-strength lightweight concrete made with scoria aggregate containing mineral admixtures, Cement and Concrete Research, 33, 1595-1599.
• Lau, I., Setunge, S. ve Gamage, N., (2014). Properties of concrete using scoria lightweight aggregate concrete, Proceedings, 23rd Australasian Conference on the Mechanics of Structures and Materials, 95-100, Lismore.
• Mehta P.K. ve Monteiro, P.J.M., (2006). Concrete - microstructure, properties, and materials, The McGraw-Hill Companies, Inc., USA.
• Moufti, M.R., Sabtan, A.A., El-Mahdy, O.R. ve Shehata, W.M., (2000). Assessment of the industrial utilization of scoria materials in Central Harrat Rahat, Saudi Arabia, Engineering Geology, 57, 155-162.
• SamsonDuna, A.A., (2017). Utilization of scoria as aggregate in lightweight concrete, International Journal of Engineering Research, Volume No.6, Issue No.1, 34-37.
• Shannag, M.J., (2000). High strength concrete containing natural pozzolan and silica fume, Cement & Concrete Composites, 22, 399-406. TS 706 EN 12620, (2003). Beton agregaları, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 12390-1, (2002). Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 1: Deney numunesi ve kalıplarının şekil, boyut ve diğer özellikleri, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 12390-2, (2002). Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 2: Dayanım deneylerinde kullanılacak deney numunelerinin yapımı ve küre tabi tutulması, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 12390-3, (2003). Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 3: Deney numunelerinin basınç dayanımının tayini, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 12390-4, (2002). Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 4: Basınç dayanımı - Deney makinelerinin özellikleri, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 12390-7, (2002). Beton – Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 7: Sertleşmiş betonun yoğunluğunun tayini, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 197-1, (2002). Genel çimentolar - Bölüm 1: Genel çimentolar - Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 206-1, (2002). Beton - Bölüm 1: Özellik, performans, imalat ve uygunluk, Türk Standartları, Ankara.
• TS EN 934-2, (2002). Kimyasal katkılar - Beton, harç ve şerbet için - Bölüm 2: Beton katkıları - Tarifler, özellikler, uygunluk, işaretleme ve etiketleme, Türk Standartları, Ankara.
• Türkel, S. ve Felekoğlu, B., (2004). Aşırı dozda akışkanlaştırıcı kimyasal katkı kullanımının taze ve sertleşmiş betonun bazı özellikleri üzerine etkileri, DEÜ Müh. Fak. Fen ve Müh. Dergisi, 6, 1, 77-89.
• Yaşar, E., Atiş, C.D., Kılıç, A. ve Gülsen, H., (2003). Strength properties of lightweight concrete made with basaltic pumice and fly ash, Materials Letters, 57, 2267-2270.
• Yılmaz, A.D., (2003). Yeni kuşak hiper akışkankanlaştırıcı beton katkıları, Türkiye Mühendislik Haberleri, 426, 125-129.