Properties of fresh concrete containing fly and blast-furnace slag

Abstract

ÖZET YÜKSEK FIRIN CÜRUFU VE UÇUCU KÜL İÇEREN TAZE BETONUN ÖZELLİKLERİ GÜLLÜ, Hamza Yüksek Lisans Tezi, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Abdurrahman GÜNER Eylül 1996, 153 sayfa Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu içeren taze betonun özellikleri deneysel olarak araştırıldı. Portland çimentosu (PÇ 425) kullanılarak 0.4, 0.5 ve 0.6 Su/Çimento oranlarında 25, 100, 175 ± 10 mm referans çökmelere sahip şahit betonları üretildi. Uçucu kül ve yüksek fırın cürufunun (100 % Uçucu Kül-0 % Yüksek Fırın Cürufu), (50 % Uçucu Kül-50 % Yüksek Fırın Cürufu), (0 % Uçucu Kül- 100 % Yüksek Fırın Cürufu) bileşimlerinde ve toplam bağlayıcıların ağılıkça 0, 5, 10, 20, 40, 60 and 80 % yer değiştirme seviyelerinde katkı maddesi olarak kullanılmasıyla portland çimentolu deney betonları üretildi. Üretilen betonlar üzerinde çökme, Vebe, taze birim ağırlık ve hava içeriği (basınç metodu ile) deneyleri yapıldı. Değişik bileşimlerdeki bağlayıcıların standard kıvam suyu gereksinimleri de belirlendi. Katkının özellikle işlenebilirlik ve sürüklenmiş hava miktarına etkisi üzerinde çalışıldı. Ayrıca uçucu kül ve yüksek fırın cürufu içeren taze betonlardaki su gereksinimini ve sürüklenen hava içeriğini tahmin etmek için elde edilen deneysel verilere katlı lineer regresyon analizi uygulanarak matematiksel ifadeler geliştirildi. Mineral katkının %10 yer değiştirme seviyesinin üstündeki değerlerinde genel olarak uçucu kül bağlayıcıların standard kıvam suyu ihtiyacını arttırdı, işlenebilirliği azalttı ve taze betonun hava içeriğini arttırdı. Yüksek fırın cürufu ise bağlayıcıların standard kıvam suyu ihtiyacında küçük bir azalmaya, işlenebilirlikte ise artmaya sebep oldu. Ayrıca yüksek fırın cürufu yaklaşık bütün ikame düzeylerinde hava içeriğini azalttı. Anahtar Kelimeler: Taze beton, portland çimentosu, uçucu kül, yüksek fırın cürufu, işlenebilirlik, su gereksinimi, sürüklenmiş hava, katlı lineer regrasyon iv

ABSTRACT PROPERTIES OF FRESH CONCRETE CONTAINING FLY ASH AND BLAST-FURNACE SLAG GÜLLÜ, Hamza M.S. in Civil Engeneering Supervisor : Professor Abdurrahman GÜNER September 1996, 153 pages Properties of fresh concrete containing fly ash (FA) and blast-furnace slag (BFS) as replacement for portland cement (PC) were experimentally investigated. Control concretes having reference slumps of 25, 100 and 175 + 10 mm were produced using portland cement (PC 425) at Water/Cement ratios of 0.4, 0.5 and 0.6. Test concretes were produced with portland cement containing blends of fly-ash and blast-furnace slag (100 % FA - 0 % BFS), (50 % FA - 50 % BFS), (0 % FA - 100 % BFS) combinations at substitution levels of 0, 5, 10, 20, 40, 60 and 80 % by weight of total binder (PC+FA+BFS). Concretes produced were tested for cone slump, Vebe time, fresh unit mass and air content (measured by the pressure method using a pressure A-type air content meter). Standard consistency water demands of different binder compositions were also determined. The study concentrated on the effect of blending on workability and entrapped or accidentally entrained air. Furthermore, based on the experimental data obtained mathematical expressions for estimating water requirement and entrapped air in fresh concretes containing fly ash and/or blast-furnace slag were developed by employing multiple linear regression analysis. Beyond 10 % substitution level, fly ash induced a general trend of increased water demand for standard consistency of binder, decreased workability and increased air content. However, blast-furnace slag effected slight decrease in water demand for standard consistency of binder and an increase in workability. Blast-furnace slag caused also a reduction in air content at almost all substitution levels. Keywords: Fresh concrete, portland cement, fly ash, blast furnace slag, workability, water demand, entrained air, multiple linear regression III