Araştırma Makalesi

Nano SiO2 Katkılı Çimento Harçlarının Mekanik Özelliklerine Yüksek Sıcaklığın Etkisi

Sayı: 19 31 Ağustos 2020
PDF İndir
EN TR

Nano SiO2 Katkılı Çimento Harçlarının Mekanik Özelliklerine Yüksek Sıcaklığın Etkisi

Öz

Nano malzemelerin çimentolu kompozitlerde kullanımına yönelik çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Özellikle nano SiO2 üstün puzolanik özelliği ve boşluk doldurma yeteneği sebebiyle en fazla kullanılan malzemelerden biridir. Yalnızca harç ya da betonun dayanım özelliklerini değil dayanıklılık özelliklerini de nasıl etkilediğinin irdelenmesine yönelik araştırmalar sürmektedir. Yüksek sıcaklık yapıların doğrudan ya da dolaylı olarak maruz kaldığı etkilerden biridir. Yapı malzemelerinin yüksek sıcaklık altındaki davranışlarının bilinmesi dayanıklılık açısından önemli bir husustur. Bu çalışmanın amacı nano SiO2’in çimento harçlarının yüksek sıcaklık direncine etkilerini belirlemektir. Bu amaca yönelik olarak %0, 1, 2 ve 3 oranlarında nano SiO2 çimento ile ikame edilerek dört farklı harç karışımı hazırlanmıştır. 7, 28 ve 90. günlerde harç karışımları üzerinde eğilme ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Nano SiO2’in harçların yüksek sıcaklık direncine etkilerini belirlemek amacıyla, 50x50x50 mm3 boyutlarında üretilen örnekler 90 günlük kürün ardından 3 saat süresince 300 ve 600 ⁰C sıcaklıklara maruz bırakılarak fırın içinde kendiliğinden soğutulmuştur. Referans sıcaklık olarak 20 ⁰C kullanılmıştır. Yüksek sıcaklık uygulaması sonrasında sertleşmiş harç örneklerinin ağırlık kaybı, ultrases geçiş hızı kaybı ve basınç dayanımları incelenmiştir. Ayrıca, 600 ⁰C sıcaklık sonrası mikro yapı incelemesi amacıyla örneklerin SEM görüntüleri alınmıştır. Sonuç olarak, 7. günde %2 nano SiO2 ikamesinin eğilme dayanımını %20.0, basınç dayanımını ise referans karışıma göre %24.25 arttırdığı, özellikle erken yaştaki dayanıma olumlu etkisi olduğu belirlenmiştir. Sıcaklık arttıkça ağırlık kaybının arttığı ve ultrases geçiş hızının azaldığı, yüksek sıcaklık direnci için optimum nano SiO2 oranının %2 olduğu, ancak çalışmanın maksimum sıcaklığı olan 600 ⁰C’de nano malzeme ikameli ve ikamesiz tüm karışımların kalan basınç dayanımı sonuçlarının birbirine çok yakın olduğu ve SEM görüntülerinde tüm örneklerde çatlaklar meydana geldiği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Arioz, O. (2007). Effects of elevated temperatures on properties of concrete. Fire Safety Journal, 42(8), 516–522. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2007.01.003
  2. Bekem Kara, I. (2019). The effect of nano silica on the properties of cement mortars containing micro silica at elevated temperatures. Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials, 4, 518–526.
  3. Bekem Kara, I. & Arslan, M. (2017). Investigation of High Temperature Effects on Concrete Additive Antifreeze. Aksaray University Journal of Science and Engineering, 2(1), 1–12. https://doi.org/10.29002/asujse.319487
  4. Berra, M., Carassiti, F., Mangialardi, T., Paolini, A. E., & Sebastiani, M. (2012). Effects of nanosilica addition on workability and compressive strength of Portland cement pastes. Construction and Building Materials, 35, 666–675. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.132
  5. Demirel, B., & Keleştemur, O. (2010). Effect of elevated temperature on the mechanical properties of concrete produced with finely ground pumice and silica fume. Fire Safety Journal, 45(6–8), 385–391. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2010.08.002
  6. Durmuş, G., & Bekem, I. (2010). Investigation of the effect of high temperatures end different cooling conditions on the concrete with calcerous aggregates. Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, 25(4), 741–748.
  7. El-Didamony Ahmed, H. (2017). Chemical and Engineering Properties of Blended Cement Containing Micro- and Nano-silica. American Journal of Chemical Engineering, 5(5), 111. https://doi.org/10.11648/j.ajche.20170505.13
  8. Farzadnia, N., Abang Ali, A. A., Demirboga, R., & Anwar, M. P. (2013). Characterization of high strength mortars with nano Titania at elevated temperatures. Construction and Building Materials, 43, 469–479. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.02.044

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Ağustos 2020

Gönderilme Tarihi

18 Nisan 2020

Kabul Tarihi

23 Mayıs 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Sayı: 19

Kaynak Göster

APA
Kara, C. (2020). Nano SiO2 Katkılı Çimento Harçlarının Mekanik Özelliklerine Yüksek Sıcaklığın Etkisi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 19, 247-253. https://doi.org/10.31590/ejosat.722814

Cited By