Farklı akışkanlaştırıcı katkı maddelerinin betonun özelliklerine etkisi

Abstract

Farklı Akışkanlaştırıcı Katkı Maddelerinin Betonun Özelliklerine Etkisi Medeniyetin ilerlemesi ve gereksinimlerin artması ile son 150 yıllık süreçte beton teknolojisi önemli ilerlemeler kaydetmiştir. 1990'k yıllarda başlayan kompozit malzeme ve çimento-agrega ara bölgesinin özelliklerine ilişkin araştırmalarla yüksek performanslı betonlar beton teknolojindeki yerini almıştır. Günümüz koşullarına göre 80 Mpa ve daha yüksek basınç dayanımına sahip, işlenebilirliği ve durabilitesi iyi olan betonlar yüksek performanslı beton sınıfına girmektedir. Yüksek performanslı beton üretiminde en büyük işlev kimyasal katkı malzemelerine aittir. Yüksek performanslı betonlardan beklenen üç temel özellik optimum dayanım, dayanıklılık ve işlenebilirliktir. Bu üç temel özelliği sağlayabilmek için yüksek performanslı beton üretiminin, mümkün olan en düşük su/çimento oranın kullanılarak gerçekleşmesi, betonun boşluksuz ve ayrışmayan nitelikte olması gerekmektedir. Tüm bu nitelikleri sağlayan betonlar ancak akışkanlaştırıcı katkı malzemelerinin kullanılmasıyla üretimi gerçekleşen betonlardır. Bu çalışmanın esas amacı, yüksek performanslı beton üretiminde kullanılan, betonun taze ve sertleşmiş haldeki özelliklerini değiştiren farklı özelliklerdeki akışkanlaştırıcı katkı malzemelerinin beton performansına etkilerinin incelenmesidir. Bu amaçla deney çalışmalarında geciktirici içeren süperakışkanlaştırıcı, erken dayanım sağlayan süperakışkanlaştırıcı (ASTM C 494 Tip G ve ASTM C 494 Tip F ) ve hiperakışkanlaştırıcı ( ASTM C 494 Tip F ) katkı malzemesi olmak üzere farklı niteliklere sahip üç değişik akışkanlaştırıcı katkı malzemesi kullanılmıştır. Üretime katkısız olarak üretilen ve su/çimento oranlan 0.52, 0.56, 0.60 olarak belirlenen şahit betonlarla başlanmıştır. Üretimin ikinci aşamasında % 0.3, % 0.5, % 1 olarak tespit edilen üç farklı katkı yüzdeli betonlar belirlenen herbir su/çimento oram için üretilmiştir. Katkısız beton numuneleri ile katkılı beton numunelerinin taze ve sertleşmiş haldeki özellikleri kıyaslanarak katkı malzemelerinin betonun taze ve sertleşmiş haldeki özelliklerine etkisi bulunmuştur. Ayrıca üretilen akışkanlaştırıcı katkılı beton numunelerine ait deney sonuçlan da kendi içlerinde kıyaslanarak herbir katkının beton performansına etkileri ayrı ayrı incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, referans olarak şahit betonları aldığımız takdirde akışkanlaştırıcı kullanımı İle her seride işlenebilirliğin göstergesi olan çökme miktarının arttığı belirlenmiştir. Ancak çökme miktarındaki en büyük artış su/çimento oram 0.56, 0.60 olan serilerde hiperakışkanlaştırıcı katkının % 1 oranında kullanılaması ile ve su/çimento oram 0.52 olan seride ise % l'lik erken dayanım sağlayan süperakışkanlaştırıcı katkı kullanılması ile sağlanmıştır.. Katkı yüzdelerinin % 0.3 'den % 0.5' e çıkartılması ile çökme miktarlarında çok büyük değişiklikler olmamıştır. Katkı yüzdesinin % 0.3 'den % 1' e çıkartılaması ile çökme miktarı artışları belirginleşmiştir. 0.52 su/çimento oranınada % l'lik hiperakışkanlaştırıcı kullanılması durumda elde edilen 5 cm.'lik çökme miktarı 0.56 su/çimento oranınada aynı akışkanlatırıcının aynıkatkı yüzdesinde kullanılması durumunda 22 cm. 'e yükselmiştir. Ancak su/çimento oranının 0.56'dan 0.60' a çıkarılması ile aynı akışkanlaştırıcı,aynı yüzdede beton yine 22 cm. çökme miktarı vermiştir. Basınç dayanımı sonuçlarından ise referans olarak şahit beton alındığı takdirde bütün serilerde ve bütün katkı yüzdelerinde akışkanlaştırıcı kullanımı ile basınç dayanımın belirgin bir şekilde arttığı söylenemez. Basınç dayanımda meydana gelen düşüşler çok büyük olmamakla birlikte, özellikle yüksek katkı yüzdelerinde üretimi gerçekleşen betonlarda bu düşüler olmuştur. Bunun ana nedeni olarak çok akıcı beton üretilmesi ile agregaların betondan sıyrılması ve betonun heterojonliğinin bozulması olarak gösterilebilir. Sonuçta gerek taze beton deney sonuçlarına gerekse basınç dayanımı deney sonuçlarına bakarak her katkı malzemesinin etkin olduğu su/çimento oranı ve katkı yüzdesi değeri olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle katkı malzemesi seçiminde amaca uygun katkının, optimum su/çimento oranı ve katkı yüzdesinin belirlenmesi gerekmektedir.