KONYA II. ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİNDE SÜLFATLI SU İÇEREN ZEMİNLERDE OLUŞTURULAN BETONARME KAZIKLARDA BETON TAŞIMA GÜCÜNE SÜLFATIN ETKİSİ

Öz

Betonarme yapısal elemanlar deniz ortamlarında veya sülfatlı su içeren zeminlere yerleştirildiği zaman sülfat iyonunun varlığı bu tür elemanlarda bozulmalara neden olur. Türkiye’de İç Anadolu’nun güneyinde Konya’dan başlayan Kayseri, Sivas, Erzurum üzerinden Iğdır ilinin iç kesimlerine kadar uzanan sülfatlı bir hat mevcuttur. Konya II. Organize sanayi Bölgesinde jips içerikli ve yer altı suyunda bol miktarda sülfat bulunan kil zeminler üzerine inşa edilen çok katlı yapılarda taban basıncına bağlı olarak üstteki kil zemin tabakalarının zayıf taşıma gücünden dolayı yapı yükleri, kazıklı temel vasıtasıyla genelde 22 metre derinlikteki sert kil veya çakıl tabakalarına oturtulmaktadır. Yer altı su seviyesi 6‐9 m derinlikte olup imal edilen kazıklar sülfat içerikli su içerisinde kalmakta ve beton bu su içerisinde prizini almaktadır. Bu çalışmada Portland ve Yüksek fırın cüruflu çimento kullanarak mevcut yer altı suyu koşullarında ve uzun dönemde kazıklarda beton taşıma gücünde ne tür değişiklik olacağı araştırılmıştır. Betonun sülfata dayanımı ile ilgili günümüzde yapılan çalışmaların çoğunluğunda, prizini almış ve mukavemetini kazanmış betonun sülfatlı sulara dayanımı araştırılmıştır. Sülfatlı su içeren zeminlerde oluşturulan betonarme kazıklarda ise beton prizini sülfatlı ortamda almaktadır. Yapılan çalışmada bu şekildeki bir ortamda portland çimentosundan ve yüksek fırın cüruflu çimentodan oluşturulan beton numunelerinde önemli mukavemet kayıpları olmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Yüksek fırın curuflu çimento, Betonarme kazıklar, Konya II.Organize Sanayi Bölgesi, Sülfat etkisi, Portland çimentosu

Sulfate Effect on the Bearing Capacity of Concrete Used for the Reinforced Concrete Piles Constructed on the Soils Involving Sulfate at the Second Industrial Region of Konya

Abstract

Structural reinforced concrete members deteriorate, when they are used in marine environments or placed inside the soils involving sulfated water. In Turkey, a sulfated soil line beginning from the Central Anatolia (South of Konya City) and lying on the line of Kayseri, Sivas and Erzurum cities ends at the inner parts of Iğdır. The structural loads of the multi‐storey buildings constructed in Konya 2nd Organized Industrial Region were transferred to the soil layers of hard clay and gravel using the pile foundation system of 22 m deep due to the weak load carrying capacity of the upper soil layers involving gypsum and large amount of sulfate. Since the groundwater level was at about 6‐9 m depth, the concrete of the constructed piles completed its setting period inside the sulfated water. In this study, Portland Cement and Blast Furnace Cement were used to determine the variations of the bearing capacity of concrete for the piles under groundwater conditions in a long period of time. Most of the recent studies performed on the resistance of concrete against sulfate were applied on the concrete specimens that have completed their setting periods and gained their strengths. However, concrete completed its setting period inside the sulfated medium for the cases where the reinforced concrete piles were constructed on the soils involving sulfated water. This study showed that the concrete specimens produced under aforementioned conditions using Portland Cement and Blast Furnace Cement had considerable strength losses.

Keywords

• Blast Furnace Cement, Reinforced Concrete Piles, Second Organized Industrial Region of Konya, Sulfate effect, Portland Cement.

Kaynakça

1. Ağacık, G., 1986. Konya II. Organize Sanyi Bölgesi Sülfat Problemi ile ilgili rapor. D.S.İ. Genel Müd. Ankara.
2. Akçelik, N., 1986. Konya  İkinci Organize Sanayi Bölgesi Ayaklı su deposu ve sosyal tesisler temel zemininin etüdü, TCK Genel Müd. Ankara.
3. Akman, M.S., 1992. Deniz Yapılarında Beton Teknolojisi,  İ.T.Ü. Gemi  İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi, İstanbul.
4. Al‐Amoudi, O.S.B., Maslehuddin, R.M., Abduljauwad, S.N., 1994. Influence of chloride ions on sulphate deterioration in plain and blended cements, Mag. Concr. Res. 46 (167), pp.113–123.
5. Amin, M. M., Jamaludin, S. B.,  Pa, F. C., Chuen, K. K., 2008.   Effects of Magnesium Sulfate Attack on Ordinary Portland Cement (OPC) Mortars, Portugaliae Electrochimica Acta 26, pp. 235‐242.
6. ASTM C 1012, 2004. Standard Test Method for Length Change of Hydraulic‐Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution. ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA, 19428‐2959 USA.
7. Baradan, B., Yazıcı, H., Ün, H., 2002. “Betonarme Yapılarda Kalıcılık (Durabilite)”, D.E.Ü. Müh. Fak. Yayın No 298, İzmir.
8. Cohen, M.D., Mather, B., 1991.  Sulphate attack on concrete—research needs, ACI Mater. J. 88 (1) pp 62– 69.

9. Dikeon, J.T., 1975. Fly ash increases resistance of concrete to sulfate attack, United States Department of the Interior, Bureau of Reclamation, Research Report No 23, US Government Printing Office.
10. Frigione,G. , Sersale, R., 1989. The action of some aggressive solutions on Portland, pozzolanic and blast furnace slag cement mortars, Cem. Concr. Res. 19 (6) pp. 885–893.
11. Hossain, K.M.A., 1999. Performance of volcanic ash concrete in marine environment, Proce. of 24th OWICS Conference, “21st Century Concrete and Structures” 25–26 August, Singapore, vol. XVIII, pp. 209–214.
12. İstanbulluoğlu, S.,1988. Betonun basınç dayanımını etkileyen faktörler ve Ramble betonun seçimi ile ilgili bir çalışma, Madencilik dergisi, Vol 27 No:3.
13. Mehta, P.K., Monteiro, P.J.M., 1997. “Concrete Microstructure, Properties and Materials”, Indian Edition, India.
14. Miyagawa, T., 1991. Durability design and repair of concrete structures: chloride corrosion of reinforcing steel and alkali‐aggregate reaction, Mag. Concr. Res. 43 (156) pp. 155–170.
15. Neville, A., 2004.  The confused world of sulfate attack on concrete, Cem. Concr. Res. 34 (8) pp 1275– 1296.
16. Neville, A.M., 1997. Properties of Concrete. Final Edition, Longman Ltd., England.
17. Onüçyıldız, M., 1991. Konya  İkinci Organize Sanayi Bölgesi zemin ve yer altı suyunun beton üzerine etkisi. TMMOB İMO Konya Şubesi dergisi pp. 1‐43.
18. Rasheeduzzafar, F.A. Dakhil, A.S., Al‐Gahtani, S.S., Al‐Saadoun, M.A., 1990.    Influence of cement composition on the corrosion of reinforcement and sulfate resistance of concrete, ACI Mater. J. 87 (2)  pp. 114–122.
19. Tosun, K., Felekoğlu, B., Baradan, B., Altun, A.  İ., 2009. Portland Kalkerli Çimento Bölüm II‐Sülfat Dayanıklılığı, İMO Teknik Dergi, s.4737‐4757.
20. Yazıcı, H., 2006. Yüksek Fırın Cüruflu Katkılı Harçların Sülfat Dayanıklılığının  İncelenmesi. Deü Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 8 Sayı: 1 s. 51‐58.
21. Yeğinobalı, A., 1999. “Betonun Dayanıklılığı II, Kimyasal Etkenler”, TCMB Çimento Araştırma Enstitüsü Seminer Notları, Ankara.
22. Yılmaz, T., 1989. Konya Çumra Ovası Sulama proje alanında drenaj sorunu, Konya Ovası Projeleri Paneli,  Kony