Effect of volcanic pumice on properties of plain and silica fume based self compacting concretes

Abstract

Bu tez çalışmasında volkanik pomza tozunun (VP) silis dumanı (SD) içeren ve içermeyen kendiliğinden yerleşen betonların (KYB) taze ve sertleşmiş özellikleri üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla deneysel bir çalışma yapılmıştır. İlk grupKYB'lar VP'nun çimentoyla ağırlıkça %0, %5, %10 ve %20 oranlarında yer değiştirmeleriyle elde edilmiştir. Daha sonra silis dumanının %8 oranında katılmasıyla ikinci grup KYB'lar üretilmiştir. İncelenen taze özellikler; yayılma çapı,yayılma süresi, V hunisi akış süresi ve L kutusu yükseklik oranı iken, sertleşmiş özellik olarak basınç dayanımı gelişimi, gaz geçirimliliği, su emme, kılcal su geçirimliliği ve hızlı klorür geçirimliliği deneyleri gerçekleştirilmiştir. KYB'ların sertleşmiş özellikleri 28 ve 90 günlük kür süreleri sonunda test edilmiştir. Bununyanı sıra genelleştirilmiş doğrusal model varyans analizi kullanılarak VP değişim düzeyi, SD ilavesi gibi faktörlerin istatistiksel anlamlılıkları irdelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre VP miktarının artması KYB'ların akışkanlığını artırırken, SD ilavesi viskoziteyi artırıcı etki göstermiştir. Ayrıca, SD ilavesinin, KYB'ların sertleşmiş özelliklerinde VP kullanımından kaynaklanan olumsuz etkiyi telafi ettiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Taze özellikler, Sertleşmiş özellikler, Kendiliğinden yerleşen beton, Silis dumanı, Volkanik pomza tozu.

In this thesis, an experimental study conducted on the effects of volcanic pumice powder (VP) on the fresh and hardened properties of self compacting concretes (SCCs) with and without silica fume (SF) was investigated. In the first group, SCCs without SF were produced with 0%, 5%, 10%, and 20% replacement levels of VP. However, for the second group, SF incorporation was achieved by a constant SF replacement level of 8%. The investigated fresh properties of the concretes were slump flow diameter, T500 mm slump flow time, V-funnel flow time, and L-box height ratio. The hardened properties, on the other hand, were compressive strength development, gas permeability, water absorption, water sorptivity and rapid chloride permeability. The tests on the hardened properties of concretes were carried out at the end of 28 and 90 days of water curing. Moreover, statistical study, namely general linear model analysis of variance (GLM-ANOVA), was performed in order to see the significance of the critical parameters such as inclusion of SF and replacement level of VP on the properties of SCCs. The use of volcanic pumice powder resulted in increase in fluidity of SCCs in fresh state while SF increased the viscosity. The results have also revealed that SF incorporation compensated the deterioration of hardened properties of concretes due to increasing amounts of VP, at varying magnitudes.Keywords: Fresh properties, Hardened characteristics, Self compacting concrete, Silica fume, Volcanic pumice powder.