ÖğütülmüĢ granüllü yüksek fırın cürufu çok özel bir malzemedir. Bu malzeme, demir endüstrisinde üretilen yüksek fırın cürufundan, erimiĢ halde (granülasyon) cürufun (demir safsızlıklarının) suyla söndürülmesi ve daha sonra çimento inceliğine öğütülmesi iĢlemiyle elde edilir. Bu tür cüruflar camsıdır, ancak bazı kristalin kapanımları vardır. Cam kalsiyum bakımından yeterince zengindir, bu da uygun incelikte kendiliğinden ya da uygun bir aktivatörün dâhil edilmesiyle yavaĢ yavaĢ hidrolik çimento olarak iĢlev görebilir.
39
Hidrasyon reaksiyonu, Portland çimentoları tarafından üretilenlerden farklı olarak kalsiyum silikat hidratları üretir. Portland çimentosunda kullanıldığında reaksiyonlar söz konusudur. Daha karmaĢık ve daha yoğun ve daha az gözenekli genel hidratlı çimento yapısı ile sonuçlanır; Elde edilen beton genellikle üstün dayanıklılık özellikleri geliĢtirir.
Yüksek Performanslı Beton
3.3
Yüksek performanslı betonlar, basit bir ifadeyle, çok daha yüksek mukavemete sahip betonları ve genellikle normal betonlardan daha fazla potansiyel dayanıklılık içeren bir beton kategorisini oluĢturur. Bu elveriĢli özellikler çeĢitli yaklaĢımlarla sağlanabilir, fakat hemen hemen hepsi hem kimyasal hem de mineral katkı maddelerinin büyük miktarlarda eĢzamanlı kullanımını içerir.
Özellikle süper akıĢkanlaĢtırıcılar, silika dumanı ile birlikte kullanıldığında, süper yumuĢatıcıların düz Portland çimentosu betonu ile kullanıldığında çok daha etkili bir yayılma etkisiyle sonuçlanan sinerjik bir etki geliĢtirdiği görülmektedir. Bu, normalde kullanılabilecek olandan çok daha düĢük bir su içeriğinde dozajlamaya izin verir. Uygun koĢullar altında sertleĢmiĢ betonda geliĢtirilen çimento macunu, agregalar için daha yoğun ve daha uygun bir kaplama sağlar. SertleĢmiĢ betonun geçirgenliği ve iyonik yayılımı çok azalır. Ayrı agrega partikülleri etrafındaki "geçiĢ bölgeleri" çok fazla geliĢir, böylece bağ kırılması nadir olur ve genel sıkıĢtırma ve eğilme mukavemetleri radikal olarak arttırılabilir.
40
Benzer sonuçlar silis dumanı yerine belirli ince uçucu küller ve uçucu kül ve silis dumanı kombinasyonları ile elde edilebilir. Dispersiyon, tek baĢına süper yumuĢatıcılar yerine su indirgeyici ve süper akıĢkanlaĢtırıcı kimyasal katkıların kombinasyonları ile etkili ve daha ekonomik bir Ģekilde elde edilebilir. Çimentoun alkali içeriği, inceliği ve alçı bileĢeninin doğası da kontrol altına alınabilir.
Bu betonların harmanlandığı aĢırı derecede düĢük su içeriği nedeniyle, küçük kanamalar meydana gelir. Taze macunun geçirimsiz olması, erken buharlaĢmayla kaybedilen suyun yerini almak için iç kısımdan suya taĢınmasını çok zorlaĢtırmaktadır. Sonuç olarak, plastik büzülme çatlamasından kaçınmak için sürekli ve etkili ıslak koĢullar altında kürleme kesinlikle gereklidir. Bu tür yüksek performanslı betonlar aĢırı derecede pahalıdır ve geleneksel yapım yöntemlerine kolaylıkla kendilerini ödünç vermemektedir. Tren operasyonlarının kaldırılması için uygun değildir, ancak laboratuvarda 100.000 Psi'yi aĢan basınç dayanımları uygundur. Bunlar günümüzde laboratuvar meraklarıdır, ancak yeniden tasarlanan ulaĢım sistemi yapılarında uygulamalara sahip olabilecek gelecekteki sistemlere iĢaret edebilir.
41
YÖNTEM VE DENEYSEL ÇALIġMALAR
4.
SSB Malzeme Seçimi
4.1
Doğru malzeme seçimi, kaliteli SSB karıĢımlarının üretimi için önemlidir. KarıĢım bileĢenlerinin, inĢaat gereksinimleri ve öngörülen projeye iliĢkin özelliklerle birlikte bilgisi, bir SSB karıĢımının tasarım ve performans hedeflerini karĢıladığından emin olmak için önemlidir.
Kaba ve ince agregalar, çimentolu malzemeler (çimento, uçucu kül, silika dumanı vb.), su ve uygun olduğunda kimyasal katkılar.
4.1.1 Agregalar
Mineral agregalar, SSB hacminin %85 kadarını oluĢturur ve gerekli iĢlenebilirlik, titreĢimsel sıkıĢtırma, sıkıĢtırma ve eğilme mukavemetleri, termal özellikler, uzun süreli performans ve dayanıklılık altındaki alanda belirtilen yoğunluğun elde edilmesinde etkili bir rol oynar.
SSB kaplamaları için uygun agregaların ve agrega geçiĢlerinin seçilmesi, segregasyon potansiyelini azaltır ve döĢemenin dayanıklılığını arttırır. Agrega seçimi, hem su gereksinimlerini hem de gerekli çimentolu malzemelerin miktarını da etkileyecektir.
4.1.1.1 Kaba agregalar
SSB karıĢımları için ASTM C33 / AASHTO M6 / M80 standartlarına uyulması önerilir. Kaba agregalar genellikle ayrımı önlemek ve sıkı bir yüzey elde etmek için 3/4 inç (19 mm) bir NMSA ile sınırlıdır. Tipik NMSA 5/8 ila 3/4 inç (16 ila 19 mm) arasında değiĢir.
42
4.1.1.2 Ġnce agregalar
ASTM C33'te belirtilen dayanıklılık gereksinimlerini karĢılamalıdır. Parçacıklar plastik değilse, SSB karıĢımlarında ince agrega boĢluklarının azaltılmasına yardımcı olabilir. Bu nedenle, bir asfalt Superpave karıĢımında kullanılmak üzere çok fazla "toz" sağlayabilen agregat kaynaklar, ince parçacıklar plastik olmadığı sürece SSB'de kullanıma uygun olabilir.
4.1.2 Çimentolu Malzemeler
SSB karıĢımları, herhangi bir temel hidrolik çimento, harmanlanmıĢ çimento veya hidrolik çimento ve puzolan kombinasyonlarından herhangi biri ile yapılabilir. Kullanılan çimentolu malzemenin türü, hidrasyon oranı ve mukavemet geliĢim oranı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve bu nedenle, erken yaĢlarda mukavemeti önemli ölçüde etkiler. Çimentolu malzemeler ASTM C150 veya ASTM C1157 gereksinimlerini karĢılamalıdır.
4.1.3 Su
SSB içinde kimyasal hidrasyon için mevcut su iki kaynaktan gelir. Bir porsiyon ince ve kurs agregatlarında fazla (serbest) su olarak bulunur ve karıĢtırma suyuna gerekli suyun dengesi eklenir. Su kalitesi genellikle ASTM C1602'nin gereksinimlerini karĢılamak için belirlenir.
4.1.4 Kimyasal Katkılar
KarıĢımların seçilmesi, öncelikle, belirtilen miktarların ve karıĢıma ilave edilecek olan karıĢım türlerinin etkinliğinin teyit edilmesini içerir. Kabul edilen her türlü karıĢım, taze ve sertleĢtirilmiĢ SSB özellikleri üzerindeki etkilerini belirlemek için kullanılmadan önce test edilmelidir.
43
4.1.5 SSB KarıĢım Oranı
Malzemelerin seçiminde olduğu gibi, malzemelerin doğru oranlanması, kaliteli SSB karıĢımlarının üretimi için kritik öneme sahiptir. KarıĢım tasarım süreci, deneme yanılma yaklaĢımı kullanılmamalı, daha ziyade, istenen mühendislik özelliklerini, inĢaat gereksinimlerini ve ekonomiyi dikkate alan bilimsel ve sistematik bir yaklaĢım kullanmamalıdır.
SSB yapıları için dünya çapında bir dizi karıĢım oranlama yöntemi baĢarıyla kullanılmıĢtır; bu nedenle, standart prosedür olarak bir prosedür tanımlamak zordur. Bununla birlikte, en yaygın karıĢım oranlama yöntemleri, aĢağıdaki iki genel yaklaĢımın çeĢitlemeleridir:
1. Toprak sıkıĢtırma yaklaĢımı: Optimum nem içeriği ve maksimum kuru yoğunluk ile belirlenen karıĢım ile çimento-agrega yaklaĢımı
2. Tutarlılık veya iĢlenebilirlik yaklaĢımı: Tutarlılığı sabit ve mutlak hacim ile belirlenen karıĢım ile w / cm yaklaĢımı
44
Tablo, her genel yaklaĢımla iliĢkili yöntemleri ve uygulamaları göstermektedir. Hangi yaklaĢım kullanılırsa kullanılsın, amaç aĢağıdaki maddeleri sağlayan bir SSB karıĢımı üretmektir.
• Agregaları kaplamak ve aralarındaki boĢlukları doldurmak için yeterli macun hacmine sahip olmak,
• Gerekli mekanik mukavemet ve elastik özellikleri üretebilmek,
• Gerekli yoğunluğa ulaĢmayı kolaylaĢtıran iĢlenebilirlik özelliklerine sahip olmak, • Verilen ortamda dayanacak kadar dayanıklı olmak.
SSB Test Metodolojisi
4.2
SSB mühendislik özelliklerini belirlemek için kullanılan testler aĢağıdakileri içerir:
• ASTM C1435 / C1435M, Vibrasyonlu Çekiç Kullanarak Silindir Kalıplarında Silindir SıkıĢtırmalı Beton Kalıplama için Standart Uygulama
• ASTM D1557, Modifiye Çaba Kullanılarak Toprak SıkıĢtırma Karakteristikleri için Standart Test Yöntemleri (56,000 ft-lbf / ft3 [2,700 kN-m / m3])
• ASTM C39 / C39M, Silindirik Beton Örneklerinin Basınç Dayanımı için Standart Test Yöntemi
• ASTM C42 / C42M, DelinmiĢ Çekirdeklerin ve Betonun Testere KiriĢlerinin Elde Edilmesi ve Test Edilmesi için Standart Test Yöntemi
• Vebe Testi ASTM C1170 / C1170M, TitreĢimli Tabla Kullanarak Silindirle SıkıĢtırılmıĢ Betonun Tutarlılığını ve Yoğunluğunu Belirlemeye Yönelik Standart Test Yöntemi
• ASTM C78, Betonun Eğilme Dayanımı için Standart Test Yöntemi (Üçüncü Nokta Yükleme ile Basit KiriĢ Kullanarak)
45
4.2.1 Dayanım
SSB'nin mukavemet özellikleri çimentolu malzemelerin miktarına, su/çim oranına, agregaların kalitesine ve betonun sıkıĢtırma derecesine bağlıdır. Genel olarak, SSB üstyapıları, geleneksel beton kaplamalarınkiyle karĢılaĢtırılabilir sıkıĢtırma ve eğilme dayanımlarına sahip olabilir. Tasarım mukavemet kriterlerini karĢılamak için gerekli tasarım analizi yapılır.
4.2.1.1 Basınç Dayanımı
SSB karıĢımlarında kullanılan yoğun dereceli agregalar, betonun yüksek basınç dayanımı seviyelerine ulaĢmasına yardımcı olur. DüĢük ağırlık / hacimdeki SSB karıĢımları, aynı zamanda betonun yüksek basınç dayanımına katkıda bulunan düĢük gözenekli bir çimento matrisi üretir. Her karıĢım oranı, maksimum kuru yoğunluğa ulaĢtığı optimum nem içeriğine sahiptir. Bu yoğunluk çoğunlukla maksimum mukavemeti sağlar.
SSB'nin basınç dayanımı, tipik olarak 4.000 ila 6.000 Psi (28 ila 41 MPa) arasında değiĢen geleneksel betonla karĢılaĢtırılabilir. Bazı projeler 7000 Psi'dan (48 MPa) daha yüksek basınç dayanımlarına ulaĢtı; Bununla birlikte, pratik yapı ve maliyet hususları, bu yapının güçlü yönlerinden ziyade, artan kalınlık belirtecektir.
4.2.1.2 Eğilme Dayanımı
Eğilme mukavemeti doğrudan beton karıĢımının yoğunluğu ve basınç dayanımı ile ilgilidir. Uygun Ģekilde inĢa edilmiĢ SSB kaplamalarda, agregalar yoğun bir Ģekilde paketlenir ve yorulma çatlamasının geliĢimini en aza indirir. Hamurun yoğunluğu ve agregat partiküllerine bağlanma mukavemeti, düĢük w / cm oranına bağlı olarak yüksektir. Sonuç olarak, karıĢım tasarımına bağlı olarak SSB'nin eğilme dayanımı genellikle 500 ila 1.000 Psi (3,5 ila 7 MPa) arasındadır.
Gerçek serme alanlarından testere kiriĢ numunelerinin elde edilmesinin zorluğu ve sahadaki ve laboratuvardaki kiriĢlerin imalatı için standartlaĢtırılmıĢ bir
46
test yönteminin bulunmaması nedeniyle, SSB'nin eğilme mukavemeti hakkında daha az bilgi bulunmaktadır. Bir test kesitinden elde edilen kiriĢler ve maçalara dayanarak, SSB'nin sıkıĢtırıcılığı ve eğilme dayanımları arasındaki iliĢki, geleneksel betona benzerdir ve aĢağıdaki denklemle temsil edilebilir.
fr = C fc
fr = eğilme dayanımı (üçüncü nokta yükleme), Psi (MPa)
fc = basınç dayanımı, Psi (MPa)
C = gerçek SSB karıĢımına bağlı olarak 9 ile 11 arasında bir sabit
Deneysel ÇalıĢmalar
4.3
Burada bu çalıĢmada kullanılan malzemeler, yöntemler ve temel karıĢım oranları açıklanmıĢtır. Ayrıca, karıĢtırılan betonlar için test programı da tarif edilmiĢtir. Eğilme ve basınç dayanımlarını belirlemek için kullandığımız standart test yöntemleri Ģunlardır:
• ASTM C78, Betonun Eğilme Dayanımı Ġçin Standart Test Yöntemi (Üçüncü Nokta Yükleme ile Basit KiriĢ Kullanarak)
• ASTM C39 / C39M, Kübik Beton Örneklerinin Basınç Dayanımı Ġçin Standart Test Yöntemi
Bu çalıĢmada ASTM Tip I çimento ve F sınıfı uçucu kül kullanılmıĢtır. Fiziksel özellikler ve kimyasal yapı bu bölümde bildirilmiĢtir. BaĢlangıçta bazı farklı katkılar belirtilmiĢtir. Çimento macunu üzerinde yapılan ilk denemelere dayanarak, bu deneyde, 3 farklı tipte süper akıĢkanlaĢtırıcı ve hava dozajlama maddesi katkısından oluĢan ve farklı dozlarda seçilen 2 tip katkı maddesi kullanılmıĢtır.
Bu tezde bahsi geçen önemli kimyasal katkılar genellikle normal betonlarda kullanılıyor ve Türkiye içinde SSB'ye özel kimyasal katkı üreten Lyxsor'dan baĢka firma yoktur. Dolayısıyla bu firmanın ürettiği SSB'ye özel kimyasal katkıları kullandık.
47
Bu deneysel çalıĢma için kullanılan kimyasal katkılar aĢağıdaki gibidir: • Nanoment (SSB L24) SP - Süper AkıĢkanlaĢtırıcı Katkısı
• Nanoment (SSB L23) MR - Orta Katmanlı AkıĢkanlaĢtırıcı Katkısı • Nanoment (SSB L25) HP - Yeni Nesil Süper AkıĢkanlaĢtırıcı Katkısı • Nano Aer - Hava Sürükleyici Katkısı
48
49
50
51
Deney için kullanılan kimyasal katkıların dozajları: Tablo 2'da gösterilen bu araĢtırmada kullandığımız bu dozaj oranlarını seçmemizin sebebi; SSB beton slump ve SSB beton iĢlenebilirliğini bozmadan farklı ve daha iyi bir sonuç elde etmektir.
No Katkı Kodu Dozajlar
1 SSB L24 - SP 0.70% 1% 1.30%
2 SSB L23 - MR 0.70% 1% 1.30%
3 SSB L25 - HP 0.70% 1% 1.30%
4 AER 0.70% 1% 1.30%
Şekil 4.6: Katkısız Deney Değerleri (Şahit)
52
4.3.1 Test Metodu
Her Ģeyden önce, kaba ve ince agregalar, çimentolu malzemeler, su ve kimyasal katkılar gibi malzemelerin belirli SSB malzeme formuna göre (form adı) ağırlıklandırılmasıyla ve bu karıĢımın SSB beton karıĢımını hazırlamak için karıĢım makinesine eklenmesiyle baĢlanıldı.
Nem yoğunluklu grafiklerin elde edilmesi ve eğilme ve basınç dayanım testi için kiriĢlerin (40cm x 10cm x 10cm) dökülmesinde titreĢimli bir sıkıĢtırma çekici kullanıldı.
Şekil 4.7: Deney Yapım Aşaması
53
Eğilme ve basınç dayanımı için üç eĢit preste beton sıkıĢtırıldı, kiriĢ 3 kat halinde sıkıĢtırıldı.
Betonun eğilme direncini ölçmek için bu Ģekilde gösterilen ölçeklenmiĢ bir doğrudan kesme kutusu kullanılmıĢtır. Beton karıĢımları bir yer değiĢtirme hızında kesilirken, kesme yüklerini kaydetmek için bir veri kaydedici programlanmıĢtır. Eğilme ve basınç dayanımları 3. ve 28. günde ölçülmüĢtür.
Şekil 4.9: SSB Numuneleri
54
AraĢtırma Bulguları
5.
Test Sonuçları
5.1
Laboratuvardan alınan detaylı test sonuçları ekte verilmiĢ olup genel olarak sonuçlar aĢağıdaki tabloda verilmiĢtir.
1 2 3 Ort. 1 2 3 Ort. 1 2 3 Ort. 1 2 3 Ort.
6.5 6.9 6.5 6.6 26.0 27.6 26.7 26.8 8.6 8.3 8.4 8.4 34.3 33.3 34.5 34.0 L23 0.7% 7.2 7.3 7.4 7.3 28.9 29.2 30.2 29.4 9.4 9.3 9.4 9.3 37.6 37.0 38.5 37.7 L23 1.0% 6.3 6.8 6.6 6.6 26.5 27.2 26.9 26.9 8.0 7.4 9.7 8.4 33.6 29.6 39.5 34.2 L23 1.3% 6.8 7.4 7.9 7.4 28.6 29.6 32.2 30.1 8.9 8.1 7.5 8.2 37.5 32.4 30.5 33.5 AER 0.7% 6.9 6.6 6.2 6.6 29.0 26.4 26.0 27.1 7.5 7.7 7.6 7.6 31.4 31.0 31.8 31.4 AER 1.0% 6.2 5.9 5.4 5.8 26.7 23.6 22.1 24.1 7.6 7.2 6.7 7.2 32.5 28.9 27.6 29.7 AER 1.3% 5.7 7.2 6.6 6.5 24.5 28.8 27.1 26.8 7.5 7.4 6.6 7.1 32.2 29.6 26.9 29.5 L24 0.7% 7.7 7.2 7.8 7.6 33.1 28.8 32.0 31.3 6.8 6.5 7.9 7.1 29.2 25.8 32.4 29.2 L24 1.0% 6.9 7.3 7.2 7.1 27.6 29.9 29.7 29.1 9.0 8.1 9.0 8.7 36.0 33.1 37.1 35.4 L24 1.3% 6.8 6.9 7.4 7.0 28.6 28.5 30.4 29.2 8.3 8.7 7.7 8.2 35.1 35.8 31.8 34.2 L25 0.7% 6.9 6.8 7.3 7.0 28.6 28.0 29.9 28.8 8.1 8.3 8.3 8.2 33.7 34.0 34.2 33.9 L25 1.0% 7.0 8.3 7.0 7.4 29.0 34.2 28.7 30.6 8.5 7.6 8.0 8.0 35.2 31.2 32.8 33.0 L25 1.3% 8.0 7.7 7.9 7.9 33.0 31.7 32.6 32.4 8.8 9.3 8.6 8.9 36.1 38.1 35.4 36.5 ŞAHİD 28 Günlük Eğilme 28 Günlük Basınç 3 Günlük Eğilme 3 Günlük Basınç 7.6 7.1 7.0 7.1 8.7 8.2 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% B as ınç D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) SSB L24 - SP Basınç Dayanımları 3 Günlük 28 Günlük
Tablo 5.1: Test Sonuçları
55 31.3 29.1 29.2 29.2 35.4 34.2 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% Eğ ilm e D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) SSB L24 - SP Eğilme Dayanımları 3 Günlük 28 Günlük 7.3 6.6 7.4 9.3 8.4 8.2 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% B as ınç D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) SSB L23 - MR Basınç Dayanımları 3 Günlük 28 Günlük 29.4 26.9 30.1 37.7 34.2 33.5 26.0 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 38.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% Eğ ilm e D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) SSB L23 - MR Eğilme Dayanımları 3 Günlük 28 Günlük
Şekil 5.2: SSB L24 - SP Eğilme Dayanımları
Şekil 5.3: SSB L23 - MR Basınç Dayanımları
56 7.0 7.4 7.9 8.2 8.0 8.9 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% B as ınç D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) SSB L25 - HP Basınç Dayanımları 3 Günlük 28 Günlük 28.8 30.6 32.4 33.9 33.0 36.5 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 38.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% Eğ ilm e D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) SSB L25 - HP Eğilme Dayanımları 3 Günlük 28 Günlük 6.6 5.8 6.5 7.6 7.2 7.1 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% B as ınç D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) Hava Sürükleyici Basınç Dayanımları
3 Günlük 28 Günlük
Şekil 5.5: SSB L25 - HP Basınç Dayanımları
Şekil 5.6: SSB L25 - HP Eğilme Dayanımları
57 27.1 24.1 26.8 31.4 29.7 29.5 24.0 26.0 28.0 30.0 32.0 0.6% 0.7% 0.8% 0.9% 1.0% 1.1% 1.2% 1.3% 1.4% Eğ ilm e D ay an ım ı ( M P a) Katkı Oranı (%) Hava Sürükleyici Eğilme Dayanımları
3 Günlük 28 Günlük 6.5 6.9 6.5 8.6 8.3 8.4 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 0 1 2 3 4 B as ınç D ay an ım ı ( M P a) Numune Numarası Katkızıs Basınç Dayanımları
3 Günlük 28 Günlük 26.0 27.6 26.7 34.3 33.3 34.5 25.0 27.0 29.0 31.0 33.0 35.0 0 1 2 3 4 Eğ ilm e D ay an ım ı ( M P a) Numune Numarası Katkısız Eğilme Dayanımları
3 Günlük 28 Günlük
Şekil 5.8: Hava Sürükleyici Eğilme Dayanımları
Şekil 5.9: Katkızıs Basınç Dayanımları
58
Test Sonuçlarının KarĢılaĢtırılması
5.2
Yaptığımız deneyin sonuçlarına göre, bu sonuçları kimyasal olmayan betonla karĢılaĢtırarak, aĢağıdakiler de dâhil olmak üzere birçok önemli konudan söz edebiliriz:
Şekil 5.12: 0,7% Eğilme Dayanımı 3 ve 28 Gün
0.7% 1% 1.3% 0.7% 1% 1.3% 0.7% 1% 1.3% 0.7% 1% 1.3% 1 SSB L24 - SP 31.3 29.1 29.2 7.6 7.1 7 29.2 35.4 34.2 7.1 8.7 8.2 2 SSB L23 - MR 29.4 26.9 30.1 7.3 6.6 7.4 37.7 34.2 33.5 9.3 8.4 8.2 3 SSB L25 - HP 28.8 30.6 32.4 7 7.4 7.9 33.9 33 36.5 8.2 8 8.9 4 AER 27.1 24.1 26.8 6.6 5.8 6.5 31 29.7 29.5 7.6 7.2 7.1 5 Katkısız 26.8 6.6 34 8.4
SONUÇ KARŞILAŞTIRMA TABLOSU
No Katkı Kodu 3 G Bas. (MPa) 3 G Eğil. (MPa) 28 G Bas. (MPa) 28 G Eğil. (MPa)
6.6 7.3 7.6 7.0 6.6 8.4 9.3 7.1 8.2 8,0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
Basınç Dayanımı (MPa) 3 ve 28 Gün
0,7% Basınç Dayanımı Şahit 3G L23 3G L24 3G L25 3G Hava Sür 3G Şahit 28G L23 28G L24 28G L25 28G Hava sür 28G 26.8 29.4 31.3 28.8 27.1 34.0 37.7 29.2 33.9 31,4 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0
Eğilme Dayanımı (MPa) 3 ve 28 Gün
0,7% Eğilme Dayanımı
Şahit 3G L23 3G L24 3G L25 3G Hava sür 3G Şahit 28G L23 28G L24 28G L25 28G Hava sür 28G
Tablo 5.2: Sonuçların Karşılaştırması
59
Şekil 5.13: 1,0% Basınç Dayanımı 3 ve 28 Gün
Şekil 5.14: 1,0% Eğilme Dayanımı 3 ve 28 Gün
Şekil 5.15: 1,3% Basınç Dayanımı 3 ve 28 Gün
6.6 6.6 7.1 7.4 5.8 8.4 8.4 8.7 8.0 7,2 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
Basınç Dayanımı (MPa) 3 ve 28 Gün
1,0% Basınç Dayanımı Şahit 3G L23 3G L24 3G L25 3G Hava sür 3G Şahit 28G L23 28G L24 28G L25 28G Hava sür 28G 26.8 26.9 29.1 30.6 24.1 34.0 34.2 35.4 33.0 29,7 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0
Eğilme Dayanımı (MPa) 3 ve 28 Gün
1,0% Eğilme Dayanımı Şahit 3G L23 3G L24 3G L25 3G Hava sür 3G Şahit 28G L23 28G L24 28G L25 28G Hava sür 28G 6.6 7.4 7.0 7.9 6.5 8.4 8.2 8.2 8.9 7,1 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
Basınç Dayanımı (MPa) 3 ve 28 Gün
1,3% Basınç Dayanımı
Şahit 3G L23 3G L24 3G L25 3G Hava sür 3G Şahit 28G L23 28G L24 28G L25 28G Hava sür 28G
60
%0.7 katkı oranlı SSB numunelerinin deney sonuçlarının katkısız SSB numunelerinin deney sonuçları ile karĢılaĢtırılması göz önünde bulundurulduğunda, basınç dayanımlarının ortalamalarının;
L23 katkılı numunelerde 3 günlük için %9.60 artıĢ olduğu, 28 günlük için %9.70 artıĢ olduğu, L24 katkılı numunelerde 3 günlük için %13.20 artıĢ olduğu, 28 günlük için %18.86 düĢüĢ olduğu, L25 katkılı numunelerde 3 günlük için %6.82 artıĢ olduğu, 28 günlük için %2.40 düĢüĢ olduğu, hava sürükleyici katkılı numunelerde 3 günlük için değiĢim olmadığı, 28 günlük için %5.00 düĢüĢ olduğu,
Eğilme dayanımlarının ortalamalarının;
L23 katkılı numunelerde 3 günlük için %8.90 artıĢ olduğu, 28 günlük için %9.90 artıĢ olduğu, L24 katkılı numunelerde 3 günlük için %14.40 artıĢ olduğu, 28 günlük için %13.60 düĢüĢ olduğu, L25 katkılı numunelerde 3 günlük için %7.00 artıĢ olduğu, 28 günlük için %0.80 artıĢ olduğu, hava sürükleyici katkılı numunelerde 3 günlük için %1.20 artıĢ olduğu, 28 günlük için %7.80 düĢüĢ olduğu gözlemlenmiĢtir.
%1.0 katkı oranlı SSB numunelerinin deney sonuçlarının katkısız SSB numunelerinin deney sonuçları ile karĢılaĢtırılması göz önünde bulundurulduğunda, basınç dayanımlarının ortalamalarının;
L23 katkılı numunelerde 3 günlük için değiĢim olmadığı, 28 günlük için değiĢim olmadığı, L24 katkılı numunelerde 3 günlük için %7.10 artıĢ olduğu, 28 günlük için %3.50 artıĢ olduğu, L25 katkılı numunelerde 3 günlük için %10.90 artıĢ
26.8 30.1 29.2 32.4 26.8 34.0 33.5 34.2 36.5 29,5 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0
Eğilme Dayanımı (MPa) 3 ve 28 Gün
1,3% Eğilme Dayanımı
Şahit 3G L23 3G L24 3G L25 3G Hava sür 3G Şahit 28G L23 28G L24 28G L25 28G Hava sür 28G
61
olduğu, 28 günlük için %0.50 düĢüĢ olduğu, hava sürükleyici katkılı numunelerde 3 günlük için %12.30 düĢüĢ olduğu, 28 günlük için %13.40 düĢüĢ olduğu,
Eğilme dayanımlarının ortalamalarının;
L23 katkılı numunelerde 3 günlük için %0.40 artıĢ olduğu, 28 günlük için %0.10 artıĢ olduğu, L24 katkılı numunelerde 3 günlük için %8.00 artıĢ olduğu, 28 günlük için %4.00 artıĢ olduğu, L25 katkılı numunelerde 3 günlük için %12.50 artıĢ olduğu, 28 günlük için %3.00 düĢüĢ olduğu, hava sürükleyici katkılı numunelerde 3 günlük için %10.80 düĢüĢ olduğu, 28 günlük için %14.00 düĢüĢ olduğu gözlemlenmiĢtir.
%1.3 katkı oranlı SSB numunelerinin deney sonuçlarının katkısız SSB njmunelerinin deney sonuçları ile karĢılaĢtırılması göz önünde bulundurulduğunda, basınç dayanımlarının ortalamalarının;
L23 katkılı numunelerde 3 günlük için %10.90 artıĢ olduğu, 28 günlük için %1.60 düĢüĢ olduğu, L24 katkılı numunelerde 3 günlük için %5.80 artıĢ olduğu, 28 günlük için %1.60 düĢüĢ olduğu, L25 katkılı numunelerde 3 günlük için %6.50 artıĢ olduğu, 28 günlük için %5.70 artıĢ olduğu, hava sürükleyici katkılı numunelerde 3 günlük için %0.50 düĢüĢ olduğu, 28 günlük için %17.70 düĢüĢ olduğu,
Eğilme dayanımlarının ortalamalarının;
L23 katkılı numunelerde 3 günlük için %11.00 artıĢ olduğu, 28 günlük için %1.60 düĢüĢ olduğu, L24 katkılı numunelerde 3 günlük için %8.30 artıĢ olduğu, 28 günlük için %0.60 artıĢ olduğu, L25 katkılı numunelerde 3 günlük için %17.30 artıĢ olduğu, 28 günlük için %8.90 artıĢ olduğu, hava sürükleyici katkılı numunelerde 3 günlük için değiĢim olmadığı, 28 günlük için %15.20 düĢüĢ olduğu gözlemlenmiĢtir.
Üç günlük sonuç: SSB'de kimyasal katkı maddesi SSB L25 (yeni nesil süper akıĢkanlaĢtırıcılar) kullanımının nispeten iyi bir sonucudur. Bu malzemenin %1,3'ü SSB'de kullanıldığında, ilave karıĢım olmayan SSB'ye göre daha iyi bir basınç dayanımı ve eğilme dayanımı üç günlük bir sonuçtan elde edilmiĢtir, bu da bu malzemelerin erken dönemde gerekli olan beton yapılarda uygulaması üzerindeki olumlu etkisini göstermektedir.
62
7.9 MPa ˃ 6.6 MPa (eğilme dayanımı), 32.4 MPa ˃ 26.8 MPa (basınç dayanımı) Bu çalıĢmanın 28 günlük sonuçlarına bakılacak olursa, kimyasal katkı maddesinin %0,7'si kullanılarak SSB L23'ün (Orta Katmanlı Su Azaltıcı), diğer katkı maddelerinden ve Ģahitten daha yüksek bir eğilme ve basıç dayanımı elde ettiği görülmektedir.
9,3 MPa ˃ 8,4 MPa (eğilme dayanımı), 37,7 MPa ˃ 34 MPa (basınç dayanımı) Bu çalıĢmada kullanılan tüm kimyasal katkı maddelerinin sonuçlarının incelenmesi durumunda, basınç ve eğilme dayanımları ve ayrıca ekonomik faktörleri göz önünde bulundurularak genel bir sonuç elde edilebilir. Bu çalıĢmanın sonuçları, kimyasal katkı maddesi SSB L23'ün en düĢük miktarda yani %0,7'si kullanıldığında, diğer kimyasal katkı maddeleri eklenmiĢ beton numunelerinden ve katkısız beton numunelerinden kısa ve uzun vadede de kullanım için daha yüksek eğilme ve basınç dayanımı elde ediliğini göstermektedir (ġekil 6,13 ve 6,14).
Katkı Maliyeti ve Fiyat Listesi
5.3
Muhtemel katkı payı kullanımına iliĢkin kararlar, resmi bir maliyet-fayda analizine baĢvurulup bulunulmayacağına bakılmaksızın, ilgili maliyetler dikkate alınmaksızın alınmaz. Belirtilen birçok literatür referansından hiçbiri (Amerikan Beton Enstitüsü ve UlaĢtırma AraĢtırma Kurulunun komiteleri tarafından geliĢtirilen karıĢım kullanım kılavuzları dahil) maliyet bilgisi sağlamaya teĢebbüs etmemektedir.
Bu tür katkı maliyet bilgisi sağlanmaya çalıĢılırken bariz tuzaklar vardır. Fiili masraflar sadece seçilen dozajla değil, aynı zamanda inĢaat iĢletmesinin büyüklüğüyle ve kesinlikle sektördeki rekabetçi koĢullarla yer değiĢtirir. Bununla birlikte, ilgili maliyetlerin bir miktarına sahip olmak önemlidir.
SanayileĢen her çeĢit katkı için marjinal malzeme maliyetine iliĢkin bir tahmin yürütmek için, endüstri kaynaklarının nazik yardımı ile giriĢimde bulunulmuĢtur. Hesaplamalar, yaklaĢık olarak ortalama katkı maddesi dozajı kullanılarak betonda m3
63
dozajı genellikle betonun çimento faktörü cinsinden belirtildiği için, bir çimento faktörü varsayılmalıdır.
ÇeĢitli pazarlardaki 1 m3
betonun ortalama fiyatı periyodik olarak birim fiyat veren internet siteleri tarafından yayınlanmaktadır. Bu tahminlere dayanarak, betonun temel maliyetini temsil eden kaba bir rakam (m3 baĢına 191,65 TL) seçilmiĢtir.
No Katkı Kodu Litre Başına Fiyat
1 SSB L24 – SP Naftalin 0.26$/L
2 SSB L23 – MR Lignin 0.22$/L