Yıl 2019, Cilt , Sayı 17, Sayfalar 1150 - 1163 2019-12-31

Betonların Aşındırma ve Karbonatlaşma Performanslarına Kireçsi Uçucu Küllerin Farklı İncelik ve İkame Oranlarının Etkisi

Demet DEMİR ŞAHİN [1] , Mustafa ÇULLU [2] , Hasan EKER [3]


Bu çalışmada Afşin Elbistan/ Kahramanmaraş termik santral atığı C tipi uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Bu kül öğütülmüş ve 6 farklı incelik değeri elde edilmiştir. Uçucu küle ait değişik incelik değerleri ile betonda çimento yerine % 10, % 30 ve % 50 ikame oranlarında kullanılarak katkılı ve uçucu kül katkısız referans beton örnekleri hazırlanmıştır. Sertleşmiş beton örnekleri üzerine uçucu kül incelik değerinin etkisini belirlemek için aşınma ve karbonatlaşma direnci deneyleri yapılmıştır. Aşınma direnci ASTM C 944-99 standardında ifade edilen Rotating Cutter yöntemine göre 28, 56 ve 90 günlük kür süresini tamamlamış beton örnekleri üzerine uygulanmıştır. Karbonatlaşma direnci için örnekler 360 gün karbondioksit miktarı yoğun bir ortama bırakılmış ve karbonatlaşma derinliği belirlenmiştir. Elde edilen deney sonuçlarına göre; % 10 ve % 50 uçucu kül ikameli beton numunelerinde öğütme süresinin eğilme dayanımı üzerinde pek fazla etkili olmamış, ama referans numuneye göre uçucu kül ikamesinin dayanımı artırdığı anlaşılmıştır. Ayrıca % 30 uçucu kül ikameli beton numunelerinde öğütme süresinin eğilme dayanımını çok az artırdığı görülmektedir, ancak bu karışım oranıda referans numunenin elde ettiği dayanım değerinin altında değer almıştır. Beton karışımlarına ikame edilen uçucu kül oranlarının artmasıyla birlikte karbonatlaşma derinliği artmıştır. En yüksek karbonatlaşma derinliği değeri 0, 20, 30 ve 45 dakika öğütme sürelerine sahip % 50 UK ikameli beton örneğinde (1,0 cm), en düşük karbonatlaşma derinliği değeri (0.3 cm) ise 10 ve 45 dakika öğütme süresine sahip % 10 UK ikameli beton örneklerinde elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; beton karışımlarında kullanılan UK’ün öğütme süresinin karbonatlaşma derinliği üzerinde pek fazla değişikliğe neden olmadığı görülmüştür. % 10, 30 ve 50 UK ikameli beton karışımları içerisinde en fazla aşınma miktarı 28 günlük kür süresinde meydana gelmiştir. % 10 UK ikameli beton karışımında öğütme süresi artıkça 28 günlük kür süresi numunelerinin aşınma miktarınında genel olarak arttırdığı söylenebilir, ama 56 ve 90 günlük kür sürelerinde pek etkisi olduğu söylenemez. Diğer UK ikame oranlarında (% 30 ve 50) öğütme süresinin artmasıyla 28, 56 ve 90 günlük kür süresine sahip numunelerinin aşınma miktarlarında belirgin bir değişiklik gözlemlenmemiştir.
Uçucu kül, C tipi, Beton, Aşınma Direnci, Karbonatlaşma Derinliği
  • Acharya, P.K. and Patro, S.K., (2016). Strength, sorption and abrasion characteristics of concrete usingferrochrome ash (FCA) and lime as partial replacement of cement, Cement and Concrete Composites, 74, 16-25.
  • Akçaözoğlu,K., Güldür, Ş.M., (2017). Mikrokronize Kalsit ve Uçucu Kül Katkısının Beton Özelliklerine Etkisinin Araştırılması, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17, 025603 (658-668).
  • Akman, M., S.,(1992). Deniz Yapılarında Beton Teknolojisi İstanbul Teknik Üniversitesi Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi Baskı Atölyesi; Yayın No:1481,27,175.
  • ASTM C 944-99, (1999). Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete or Mortar Surfaces by the Rotating-Cutter Method, American Society For Testing And Materials, USA.
  • ASTM C 618-19, (2019). Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019, www.astm.org.
  • Atiş, C. D., (2000). Yüksek Oranda Uçucu Kül Kullanımı ile Betonun Aşınması, İMO Teknik Dergi, Yazı 154, 11(4) 2217-2230.
  • Bilim, C., (2011). Zeolit Katkisinin Harçlarin Aşinma Direncine Etkisi, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey.
  • BS EN 13293 (2004). Products and Systems For The Protectgion And Repair of Concrete Structures-Test Methods-Determination of Resistance To Carbonation, (2004).
  • Erdoğan, T., Y., (1997). Admixtures for Concrete. Middle East Technical University Press, Ankara, Turkey.
  • Erdoğan, T., Y., (2003). Beton, ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayını, 191-502-518s. Ankara.
  • Gebler, S. H., Klieger, P., (1986). Effect of Fly Ash on the Durability of Air Entrained Concrete. Proceedings of ACI/Canmed Second International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete SP-91, SPAIN-Madrid, pp. 483-519.
  • Günindi, İ., (2005). Yumurtalık Su gözü Uçucu Külü İçeren Betonların Basınç, Eğilme, Aşınma Dayanımlarının Araştırılması Çukurova Üniversitesi, Fen Bilemleri Enstitüsü inşaat Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi.
  • Kara, C., Yazıcıoğlu, S., (2016). Mermer Tozu Atığı ve Silis Dumanının Betonun Karbonatlaşma Özelliğine Etkisi, BEU Fen Bilimleri Dergisi BEU Journal of Science 5(2), 191-202.
  • Mehta, P., K., (1993). Pozzolanic and Cementitious by-Products as Mineral Admixtures for Concrete – A Critical Review, Proc. 1st Int. Conf. on the Use of fly ash, silica fume, slag and other mineral by-products in concrete, ACI SP-79, American Concrete Institute, Detroit, pp. 1–48.
  • Özer, Ş., (2012). Farklı Çimentoların Betondaki Karbonatlaşmaya Etkisinin Araştırılması, Fırat Üniversitesi, Fen Bilemleri Enstitüsü Yapı Eğitimi Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi.
  • Ramyar, K., (1993), Uçucu Küllerin Çimento Harcının Büzülmesine ve Betonun Karbonatlaşmasma Olan Etkileri, Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması Sempozyumu, TMMOB Ankara Şubesi, 133-147.
  • Ramyar, K., (2007). Portland Çimentosu – Süperakışkanlaştırıcı Katkı Uyumunu Etkileyen Faktörler, 2. Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu ve Sergisi, Ankara.
  • Rashad, A., M., (2015). A brief on High-Volume Class F Fly Ash As Cement Replacement – A guide for Civil Engineer, International Journal of Sustainable Built Environment, 4, 278-306.
  • Siddique, R. (2004). Performance characteristics of high-volume Class F fly ash concrete, Cement and Concrete Research 34, 487 – 493.
  • Siddique, R., Khatib, J.M., (2010). Abrasion Resistance and Mechanical Propertiesof High-Volume Fy Ash Concrete, Materials and Structures, 43:709–718.
  • Siddique, R., Prince, W., Kamalı, S. (2007). Influence of Utilization of High-Volumes of Class F Fly Ash on the Abrasion Resistance of Concrete, Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies, p. 13-28.
  • Şahin, Y., E., (2004). Linyosülfanet Esaslı Beton Katkılarının Beton Performansına Etkileri, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilemleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı malzemesi Anabilim Dalında Yüksek Lisans tezi.
  • TS EN 12390-5, (2019). Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri Bölüm 5: Deney Numunelerinin Eğilme Dayanımının Tayini, TSE.
  • TS 802, (2016). Beton Karışım Tasarımı Hesap Esasları, TSE.
  • Yazıcıoğlu, S., Demirel, B., Gönen, T., Özer, Ş., (2012). Farklı Tip Çimentoların Betonun Karbonatlaşmasına Etkisi, SDU International Journal of Technologic Sciences, Vol. 4, No 3, pp. 112-120.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0003-0338-6562
Yazar: Demet DEMİR ŞAHİN (Sorumlu Yazar)
Kurum: Gümüşhane Üniversitesi, Gümüşhane, Türkiye
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-0454-7949
Yazar: Mustafa ÇULLU
Kurum: GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-2644-4681
Yazar: Hasan EKER
Kurum: GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ, MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Aralık 2019

APA DEMİR ŞAHİN, D , ÇULLU, M , EKER, H . (2019). Betonların Aşındırma ve Karbonatlaşma Performanslarına Kireçsi Uçucu Küllerin Farklı İncelik ve İkame Oranlarının Etkisi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (17) , 1150-1163 . DOI: 10.31590/ejosat.654733