Mineral katkı kullanımının hava sürükleyici katkılı çimentolu harçların taze ve sertleşmiş hal özeliklerine etkisi

Yıl 2020, Cilt: 26 Sayı: 6, 1053 - 1061, 13.11.2020

Ece Güleryüz Süleyman Özen , Ali Mardanı-aghabaglou

Öz

Bu çalışmada, silis dumanı ve uçucu kül kullanımının hava sürükleyici katkılı tekli, ikili ve üçlü çimentolu sistemleri içeren harç karışımlarının taze ve bazı sertleşmiş hal özelliklerine etkisi karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu kapsamda tek tip CEM I 42.5R tipi çimento, tek tip polikarboksilat esaslı su azaltıcı katkı, tek tip hava sürükleyici katkı, silis dumanı ve uçucu kül kullanarak farklı kombinasyonlara sahip harç karışımları hazırlanmıştır. Mineral katkı içermeyen kontrol karışımına ilaveten, üç seri daha harç karışımı hazırlanmıştır. Birinci ve ikinci seride uçucu kül ve silis dumanı sırasıyla, %30 ve %10 oranında çimento ile yer değiştirmiştir. Üçüncü seride ise, çimento ağırlığının %30 ve %10’u oranında, hem uçucu kül hem de silis dumanı kullanılmıştır. Çalışmada tüm harç karışımlarında su/çimento oranı, kum/bağlayıcı oranı ve yayılma değerleri sırasıyla, 0.485, 2.75, 270±20 mm olarak sabit tutulmuştur. Harç karışımlarının zamana bağlı yayılma değerleri, 90 günlük su emme değerleri, 3, 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımları ve 0, 50, 100, 150, 200 donma-çözülme çevrimi sonrası basınç dayanım değerleri elde edilmiştir. Deney sonuçlarına göre, hava sürükleyici katkılı çimento harçlarında mineral katkı kullanımı karışımların taze hal özelliklerini olumlu yönde etkilemiştir. Mineral katkı içeren karışımlar erken yaşlarda kontrol karışımına kıyasla daha düşük dayanım gösterirken, 90 günün sonunda kontrol karışımından daha yüksek basınç dayanım değerlerine sahip olmuşlardır. Mineral katkı kullanımı ile harç karışımlarının 90 günlük su emme değerleri, kontrol karışımına kıyasla daha düşük olmuştur. Donma-çözülme çevrimleri bakımından en başarılı karışımın hem uçucu kül hem de silis dumanı içeren, üçlü bağlayıcı sisteme sahip olan K-UK-SD-HSK karışımı olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Mineral katkılar, Hava sürükleyici katkı, Donma-çözülme

Kaynakça

• [1] Baradan B, Yazici H, Ün H. Betonarme Yapılarda Kalıcılık (Durabilite). İzmir, Türkiye, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, 2002.
• [2] Mather B. “Concrete durability”. Cement and Concrete Composites, 26(1), 3-4, 2004.
• [3] Baradan B, Türkel S, Yazıcı H, Ün H, Yiğiter H, Felekoğlu B, Tosun K, Aydın S, Yardımcı YM, Topal A, Öztürk AU. Beton. İzmir, Türkiye, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, 2012.
• [4] Powders TC, Anel Helmuth RA. “Theory of volume changes in hardened portland cement pastes during freezing”. Thirty-Second Annual Meeting of the Highway Research Board, Washington, USA, 13-16 January 1953.
• [5] Snyder KA. “A numerical test of air void spacing equations”. Advanced Cement Based Materials, 8, 28-44, 1998.
• [6] Neville AM. Properties of Concrete. London, England, John Wiley & Sons Inc., 1997.
• [7] Pigeon M, Pleau, R. Durability of Concrete In Cold Climates. London, England, CRC Press, 1995. [8] Mehta PK, Monteiro PJM. Concrete: Microstructure, Properties, and Materials. 3th ed. New York, USA, McGraw- Hill, 2010.
• [9] Topçu İB, Canbaz M. “Silis dumanının betonda mekanik çatlak oluşumlarına etkisi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 21(2), 17-26, 2008.
• [10] Aïtcin PC, Laplante P. “Long-Term compressive strength of silica fume concrete”. Journal Materials in Civil Engineering, 3(3), 164-170, 1990.
• [11] Dinçer R, Çağatay İH. “Uçucu kül katkılı betonların mekanik özellikleri”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 19(2), 235-246, 2004.
• [12] Güçlüer K, Ünal O. “Uçucu kül içeriğinin beton basınç dayanımı ve geçirimliliği üzerine etkisinin araştırılması”. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 6(1), 11-18, 2010.
• [13] Delikurt BC, Sevim UK. “Sugözü uçucu külünün betonun ekanik ve durabilite özelliklerine etkisi”. Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 4(1), 47-58, 2015.
• [14] Ataş Z. Hava Sürükleyici ve Lif Katkısı İçeren Çimento Harçlarının Donma-Çözülme Etkisi Altında Mekanik Davranışlarının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi, Gümüşhane, Türkiye, 2013.
• [15] Shon C, Abdigaliyev A, Bagitova S, Chung C, Kim D. “Determination of air-void system and modified frost resistance number for freeze-thaw resistance evaluation of ternary blended concrete made of ordinary Portland cement/silica fume/class F fly ash”. Cold Regions Science and Technology, 155, 127-136, 2018.
• [16] Shang H, Song Y, Ou J. “Behavior of air-entrained concrete after freeze-thaw cycles”. Acta Mechanica Solida Sinica, 22(3), 2009.
• [17] Türk Standartları Enstitüsü. “TS EN 197-1 Çimento-Bölüm 1: Genel çimentolar-Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri”. Ankara, Türkiye, 2012.
• [18] Türk Standartları Enstitüsü. “TS EN 196-1 Çimento deney metotları- Bölüm 1: Dayanım tayini”. Ankara, Türkiye, 2016.
• [19] Türk Standartları Enstitüsü. “TS EN 1097-6 Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler - Bölüm 6: Tane yoğunluğunun ve su emme oranının tayini”. Ankara, Türkiye, 2013.
• [20] Türk Standartları Enstitüsü. “TS EN 934-2 Kimyasal katkılar-Beton harç ve şerbeti için-Bölüm 2:Beton katkıları”. Ankara, Türkiye, 2002.
• [21] American Society for Testing and Materials. “ASTM C109 Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in. or [50-mm] Cube Specimens)”. Pennsylvania, USA, 2019.
• [22] American Society for Testing and Materials. “ASTM C1437 Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar”. Pennsylvania, USA, 2019.
• [23] American Society for Testing and Materials. “ASTM C642 Standard Test Method for Density, Absorption and Voids in Hardened Concrete”. Pennsylvania, USA, 2013
• [24] American Society for Testing and Materials. “ASTM C666 Standard Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing”. Pennsylvania, USA, 1998
• [25] Mardani-Aghabaglou A, Geven E, Nematzadeh A. “Effect of utilization of different type of mineral admixture on fresh and hardened properties of cementitious systems”. Sakarya University Journal of Science, 23(2), 213-223, 2019.
• [26] Kosmatka SH, Kerkhoff B, Panarese WC. Design and Control of Concrete Mixtures. 14th Ed. Skokie, Illinois, USA, Portland Cement Association, 2002.
• [27] Mardani-Aghabaglou A, Sezer Gİ, Ramyar K. “Comparison of fly ash, silica fume and metakaolin from mechanical properties and durability performance of mortar mixtures view point”. Construction and Building Materials, 70, 17-25, 2014.