OLİVİN ATIKLARININ BETONDA KULLANIMININ BETONARME DONATISININ KOROZYON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Öz

Bu çalışmada, olivin atıklarının betonda kullanımı ile üretilen betonun içerisinde gömülü olan betonarme donatısının korozyona karşı koruma etkinliği araştırılmıştır. Bu etkinin araştırılması amacı ile hedef basınç dayanımı C30 olarak belirlenmiş ve referans beton ile karşılaştırılmak üzere çimento inceliğine kadar öğütülmüş olan olivin atıklarının (OA) kullanımı ile atıklı betonlar üretilmiştir. Olivin atıkları (OA) betonda çimentoyla, hacimce %5, %10, %20 ve %40 oranlarında yer değiştirilerek 15x15x15 cm’lik küp numuneler üretilmiştir, 7 ve 28 gün 21±1⁰’de küre tabi tutulmuştur. Kür süreci sonunda OA’lı beton numunelere sertleşmiş betonun yoğunluğu ve basınç dayanımı deneyleri uygulanmıştır. Sertleşmiş betonun yoğunluğu ve basınç dayanımı değerlerinde belirli oranlarda düşüş meydana gelmiştir. Ancak %5, %10 ve %20 oranlarında atık içeren numuneler hedef basınç dayanımı üzerinde dayanıma ulaşmışlardır. Yeterli basınç dayanımına sahip %5, %10 ve %20 oranlarında OA içeren beton karışımları ile Ø5x10 cm boyutlarındaki kalıplara demir donatılı (Ø10) betonarme numuneleri üretilmiştir. Bu numunelere, 14 gün normal kür uygulandıktan sonra betonarme donatısı korozyon dirençlerinin belirlenmesi amacı ile %5’lik NaCl içeren çözelti ortamına alınmış ve bu çözeltide 17 hafta (yaklaşık 120 gün) boyunca her hafta Lineer Polarizasyon metodu uygulanarak Korozyon hızı, Rp, Ecor ve Icor değerleri ölçülmüştür. Deney sonuçlarına göre betonda %5 ve %10 OA kullanımı ile betonarme donatısında korozyon hızının, referans numunelere göre azaldığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Beton, Olivin, Endüstriyel Atıklar, Basınç Dayanımı, Lineer Polarizasyon, Donatı Korozyonu

The Effect On Reinforcing Bar Corrosion Properties Of Usage Of Olivine Wastes On Concrete

Öz

In this study, the protection activity of the reinforcement embedded in the concrete produced by means of using olivine wastes was increased. With the aim of examining this efficiency, target compressive strength was determined as C30 and the concretes with wastes were produced by the use of olivine wastes (OW) ground to compare with the reference concrete. The olivine wastes were replaced with cement in the concrete in volumes of 5%, 10%, 20% and 40% and cube samples in size of 150X150X150 mm were produced. These were subjected to cure in 7 and 28 days in 21±1⁰C. Following the cure, compressive strength and density tests were performed on the hardened concrete. The values of the density of the hardened concrete and its compressive strength decreased at significant proportions. However, the samples including wastes at the proportions of 5%, 10% and 20% reached to the target compressive strength value. With the concrete mixtures including OW at the proportions of 5%, 10% and 20% reinforced concrete samples (central embedded steel reinforcing bar having a diameter of 10mm) were produced in molds in the dimensions of Ø50x100 mm. To these samples, a normal cure was applied for 14-days and then they were put in the solution including 5% of NaCl to determine corrosion resistances of reinforced concrete included waste. Within this solution, Lineer Polarization method was used each week for 17 weeks (nearly 120 days) and the values of the corrosion rate, Rp, Ecor and Icor were measured. According to the results of the tests, it has been seen that with the use of OA of 5% and 10% in concrete, the corrosion rate of reinforcement decreased compared to the samples analyzed.

Anahtar Kelimeler

• Concrete, Olivine Wastes, Compressive Strength, Reinforcing Bar Corrosio

Kaynakça

1. Aköz, F., Çakır, Ö., ‚Betonarme Korozyonu‛ Beton 2013 Kongresi, İstanbul, s. 162-186, 21-23 Şubat, 2013.
2. Asan A. ve Yalçın H. 2003, ‚Uçucu kül katkısının betonarme demirlerinin korozyonu üzerine etkisi‛ Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 16(1): 47-54.
3. Baradan, B., Yiğiter, H., 2008, ‚Mineral Katkıların Donatı Korozyonuna Etkisinin Elektrokimyasal Yöntemlerle İncelenmesi‛, Beton Prefabrikasyon Dergisi, sayı 86, s. 5-15.
4. Değirmenci, A., 2006, Silis Dumanı Katkısının Betonarme Çeliği Korozyonuna Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
5. Erdoğan, T., Y., 2003, Beton, ODTÜ Geliştirme Vakfı Yay. ve İletişim A. Ş. Yay. 1. Basım, 741s, Semih Ofset Matbaacılık Yayıncılık ve Ambalaj Dağıtım A. Ş., Ankara.
6. Erdoğdu, Ş., Kurbetci, Ş., 2003, ‚Betonun Performansına Sağladıkları Etkinlik Açısından Kimyasal ve Mineral Katkı Maddeleri‛ Türkiye Mühendislik Haberleri, Cilt 4, Sayı 426, s. 155-120.
7. Ergi, E., Bilgin, S., G., Zeybek, M., S., Asan, A., ‚Endüstriyel Atık Katkılı Çimentoların Beton Dayanımı ve Donatı Korozyonuna Etkileri‛ 2. Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, Ankara s. 311- 317, 12-13 Nisan, 2007.
8. Haberal, Y., 2010, Uçucu Küllü Betonlarda Klor İyonu Geçirgenliğinin ve Donatı Korozyonunun İncelenmesi, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü.

9. Khatri, R.P. Sirivivatnanon V., Heeley P., 2004, ‚Critical polarization resistance in service life determination‛ Cement and Concrete Research, 34, pp. 829–837.
10. Kanarya, A., 2010, Olivin Kalıp Kumlarının Özelliklerinin Belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
11. Karaboğa, F., 2012, Klorür Kirlenmesine Maruz Bırakılmış Metakaolin İçeren ve İçermeyen Beton İçerisindeki Donatının Korozyon Direnci, Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
12. Keleştemur, O., Demirel, B., 2010, ‚Corrosion Behavior of Reinforcing Steel Embedded in Concrete Produced with Finely Ground Pumice and Silica Fume‛ Construction and Building Materials, v: 24, pp. 1898–1905.
13. Millrath, K., 2003, Modifying Concrete Matrices with Beneficiated Dredged Material or Other Clayey Constituents, Columbia University, School of Art and Science, Doctoral Thesis.
14. Sancak, E., Şimşek, O., ‚Influence of Silica Fume Addition on Pumice Concrete on Corrosion Behaviour of Reinforcement Bars‛, 7th International Congress Concrete: Construction’s Sustainable Option: Concrete Durability, Achivement and Enhancement Section, Dundee, Scotland, pp. 237-248, June, 2008.
15. Şimşek, O., 2012, Beton ve Beton Teknolojisi, Seçkin Yayıncılık, 4. baskı, Ankara.
16. Topçu, İ. B., Canbaz, M., Karakurt, C., 2006, ‚Beton Üretiminde Kimyasal Katkı Kullanımı‛ Gazi Üniversitesi Politeknik Dergisi, Cilt 9, Sayı 1, s. 59-63.
17. TS 3526, 1980, ‚Beton Agregalarında Özgül Ağırlık ve Su Emme Oranı Tayini‛, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
18. TS 3529, 1980, ‚Beton Agregalarının Birim Ağırlıklarının Tayini‛, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
19. TS 3530 EN 933-1, 1999, ‚Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Büyüklüğü Dağılımı Tayini- Eleme Metodu‛, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara,.
20. TS 802, 2009, ‚Beton Karışım Tasarımı Hesap Esasları‛ Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
21. TS EN 12390-3, 2010, ‚Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 3: Deney Numunelerinin Basınç Dayanımının Tayini‛ Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
22. TS EN 12390-7, 2010, ‚Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 7: Sertleşmiş Beton Yoğunluğunun Tayini‛ Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
23. TS EN 1744-1, 2000, ‚Agregaların Kimyasal Özellikleri İçin Deneyler - Bölüm 1: Kimyasal Analiz‛, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
24. TS EN 206-1, 2002, ‚Beton - Bölüm 1: Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk‛ Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
25. Uygunoğlu, T., 2008, Hafif Agregalı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Özellikleri, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
26. Yalçın H. and Ergün M, 1996, ‚The Prediction of Corrosion Rates of Reinforcing Steels in Concrete‛ Cement and Concrete Research, Vol. 26, No. 10, pp. 1593-1599.
27. Yalçın, H. ve Koç, T., 1999, Katodik Koruma, Palme Yayınları, Ankara, 1-2, 269-287.
28. Yiğiter, H., 2008, Betonarme Donatısında Klorid Korozyonu Gelişiminin Elektrokimyasal Yöntemlerle Belirlenmesi, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.