Improving fresh and hardened properties of self compacting cold bonded fly ash lightweight aggregate concretes with binary and ternary blends of silica fume and fly ash

Abstract

Bu tezde, soğuk bağlama yöntemiyle üretilmiş uçucu kül hafif agregası kullanılarak hazırlanan kendiliğinden yerleşen hafif betonların (KYHFB) taze ve sertleşmiş özelliklerinin incelendiği deneysel bir çalışmanın sonuçları sunulmuştur. KYHFB üretiminde uçucu kül ve silis dumanının ikili ve üçlü sistem birleşimleri kullanılmıştır. Sabit su-bağlayıcı oranı 0.35 ve toplam bağlayıcı miktarı 550 kg/m3 olan toplam 9 karışım tasarımı yapılmıştır. Kontrol karışımı bağlayıcı olarak sadece çimento içerirken diğer karışımların hazırlanmasında portland çimentosu, uçucu kül ve silis dumanının ikili ve üçlü birleşimleri göz önünde bulundurulmuştur. KYHFB'lerin taze özellikleri T500 yayılma süresi, yayılma çapı V-hunisi akış süresi ve L-kutusu yükseklik oranı bakımından test edilmiştir. Sertleşmiş betonlar için basınç dayanımı, ultrasonik ses dalgası geçiş hızı, hızlı klorür iyonu geçirimliliği, gaz geçirimliliği, toplam su emme ve kılcal su emme deneyleri 28. ve 90. günlerde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre uçucu kül ve silis dumanının birlikte kullanılması yayılma ve V-hunisi akış sürelerini azaltmıştır. Öte yandan, L-kutusu yükseklik oranı önemli düzeyde iyileşmiştir. Ayrıca, KYHFB'lerin sertleşmiş özelliklerinin, kullanılan mineral katkının tipinden ve miktarından önemli oranda etkilendiği görülmüştür.

This thesis presents the results of an experimental study on the fresh and hardened properties of self-compacting lightweight concretes made with cold bonded fly ash lightweight aggregates. Binary and ternary use of fly ash (FA) and silica fume (SF) blends have been investigated in the production of self-compacting cold bonded fly ash lightweight concrete (SCLWCs). A total of 9 SCLWC mixtures were proportioned having constant water-binder ratio of 0.35 and the total binder content of 550kg/m3. The control mixture contained only Portland cement (PC) as the binder while the remaining mixtures incorporated binary and ternary blends of PC, FA, and SF. The fresh properties of the SCLWC were tested for T500 slump flow time, slump-flow diameter, V-funnel time and L-box height ratio. While the properties that include compressive strength and ultrasonic pulse velocity, chloride ion penetration, gas permeability, water absorption by total immersion and by capillary rise were investigated at two curing ages of 28 and 56 days. The results indicated that the combination use of FA and SF together decreased the slump flow time and V-funnel flow time. L-box height ratio, on the other hand improved significantly. The results also revealed that hardened characteristics of SCLWCs dependent on the type and amount of mineral admixture used.