Properties of self-compacting concretes made with cold bonded fly ash lightweight aggregates

Abstract

Bu tezde, soğuk bağlama yöntemi ile üretilen uçucu kül hafif agregalı kendiliğinden yerleşen betonların birtakım mekanik, kırılma, fiziksel ve durabilite özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. İlk olarak, hafif uçucu kül agregaları üretmek için ağırlıkça %90 uçucu kül ve %10 çimentodan oluşan kuru toz karışım dönen eğimli bir diskte oda sıcaklığında ıslatma yoluyla peletlenmiş ve sonra 28 gün kürlenmiştir. Daha sonra, doğal agreganın soğuk bağlanmış ince ve iri agregayla %10, %20, %30, %40, 50% hacimsel oranlarda yer değiştirilmesiyle oluşan toplam on yedi kendiliğinden yerleşen hafif agregalı beton (SCLC) 0.32 su/bağlayıcı oranı ile tasarlanmıştır. Kendiliğinden yerleşen hafif agregalı betonların işlenebilirliği yayılma süresi ve çapı, V-hunisi akma süresi, L-kutusu yükseklik oranı deneyleriyle gözlemlenmiştir. Ayrıca, taze betonların reolojik özellikleri ICAR reometresi ile belirlenmiştir. Sonrasında, sertleşmiş betonların özellikleri basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, eğilmede çekme dayanımı, kırılma enerjisi, kılcal su geçirimliliği, basınçlı su geçirimliliği, hızlı klor geçirimliliği ve gaz geçirimliliği testleri ile ölçülmüştür. Ek olarak, kuruma rötresi, ağırlık kaybı ve sınırlandırılmış rötre çatlağı gibi fiziksel özellikleri de incelenmiştir.

In this thesis, an experimental program was conducted to investigate some mechanical, fracture, physical and durability properties of self-compacting concretes made with cold bonded fly ash aggregates. At first, dry powder mixture of 90% fly ash and 10% Portland cement by weight was pelletized through moistening in a revolving tilted pan at ambient temperature to produce lightweight fly ash aggregates which were then cured for 28 days. Thereafter, a total of seventeen self-compacting lightweight aggregate concretes (SCLCs) in which natural aggregates had been replaced with cold-bonded lightweight fine (LWFA) and coarse aggregate (LWCA) at different volume fraction of 10%, 20%, 30%, 40% and 50% were designed with a water/binder ratio of 0.32. The workability of SCLCs was observed through by slump flow time and diameter, V-Funnel flow time, and L-Box height ratio. Moreover, the rheological properties of fresh concrete mixes were determined via ICAR rheometer. Thereafter, the hardened properties of the concretes were measured by means of compressive strength, splitting tensile strength, fracture energy, water sorptivity, water permeability, rapid chloride permeability, and gas permeability tests. In addition, physical properties such as drying shrinkage, weight loss and the restrained shrinkage cracking were monitored.