Kendiliğinden yerleşen betonlarda çimento, mineral katkı ve agrega cinsinin taze ve sertleşmiş beton özelliklerine etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında Kendiliğinden Yerleşen Betonlar (KYB) üzerinde 2 farklı kökene sahip agrega, 3 tip çimento ve 2 farklı mineral katkının etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, 12 grup KYB üretimi yapılmıştır. KYB'lerde iri agrega olarak bazalt veya kireçtaşı, ince agrega olarak doğal kum kullanılmıştır. Karışım granülometrileri her bir agrega için aynı tutulmuştur. Her bir agrega grubu ile yapılan KYB üretimlerinde CEM I 42,5 R, CEM II/B-M (L-W) 42,5 R, CEM III A 42,5 N çimentoları kullanılmıştır. Karışım tasarımlarında C55/67 hedef dayanımı temel alınmıştır. Kireçtaşı agregası kullanılarak üretilen KYB'lerin birinci grubunda çimento dozajı 550 kg/m³ ve hiper akışkanlaştırıcı %1 oranında sabit tutularak, yayılma en az 60 cm hedeflenmiştir. İkinci grup karışımlarda toplam bağlayıcı malzeme miktarı 350 kg/m³çimento ve 200 kg/m³ uçucu kül (UK) olarak düzenlenmiştir. Üçüncü grup karışımlarda ise UK yerine öğütülmüş yüksek fırın cürufu (ÖYFC) kullanılmıştır. Son karışımda ise 350 kg/m³ çimento yanında 100 kg/m³ UK ve 100 kg/m³ ÖYFC yer almıştır. Her bir grup KYB üretiminde 9'ar adet 100/200 mm boyutlu silindir, 2'şer adet 150x150x150 mm boyutlu küp numune üretilmiştir. Numuneler sıcaklığı 20±2C olan kür havuzunda muhafaza edilmiştir. KYB üzerinde taze beton deneyleri olarak yayılma, sıcaklık ve ölçümleri, pH, birim hacim ağırlık, hava miktarı, T50 ve priz süresi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sertleşmiş beton deneyleri olarak 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımı ile 28. günde basınçlı su emme ve klorür geçirimliliği deneyleri yapılmıştır. Sonuç olarak taze beton üretimlerinde priz başlama-bitiş sürelerinin ve pH artışının kireçtaşı kullanılarak üretilen KYB'lerde daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Sertleşmiş beton üzerinde yapılan basınçlı su emme ve klorür geçirimliliği deneylerinde bazalt agregaları ile üretilen KYB'lerin kireçtaşı ile üretilen KYB'lera göre daha geçirimsiz olduğu görülmüştür. Ayrıca bazalt agregaları ile üretilen KYB'lerde 28 günde elde edilen dayanım değerlerine, kireçtaşı ile üretilen KYB'lerde ancak 90 günde ulaşıldığı gözlenmiştir.

In this thesis work, effects of 2 types of aggregates, 3 types of cements and 2 types of mineral additives on self-compacting concrete (SCC) were studied.For this purpose, 12 groups of SCC were produced. Basalt and limestone as course and natural sand as fine aggregate were used. Mixture grading curves are kept the same for each were concrete. CEM I 42,5 R, CEM II/B-M (L-W) 42,5 R, CEM III A 42,5 N cements used in SCC productions for each aggregate group. C55/67 strength class was timed for the mixture design. At the first group of produced SCCs using limestone aggregate, at least a slump spread of 60 cm is targeted by keeping cement and plasticizer dosages constant at 550 kg/m³ and 1%, respectively. Total cementitious material amount was arranged as 350 kg/m³ of cement and 200 kg/m³ of fly ash at the second group mixtures. At the third group, ground granulated blast furnace slag (GGBFS) was used instead of fly ash. As 100 kg/m³ of fly ash and 100 kg/m³ of GGBFS, total cementitious material amount is kept constant at the final study.In the last mixture, 100 kg/m³ of fly ash and 100 kg/m³ of GGBFS were used besides 350 kg/m³ of cement. In each SCC group, 9 cylinders of 100/200 mm size and 2 cubes of 150x150x150 mm sized were produced. The specimens were stored in a curing pool at the temperature of 20 ± 2°C. Slump flow spread and T500, hydration temperatures, pH, unit weight, air content, and setting time on fresh concrete were tested on SCC mixtures. As hardened concrete experiments, 7th, 28th and 90th days compressive strength and 28th day water penetration under pressure and chloride permeability tests were performed.As a result, initial-final setting times and pH values obtained were longer and higher for basaltic SCC than those of the limestone SCC, respectively. It was obtained that the basalt - based SCC was more impermeable than limestone - based SCC. Compressive strength of limestone - based SCC remained under that of basalt – based ones and even limestone - based SCC reached the 28 - day strength of basalt – based one at the age of 90 days.