Basınç Dayanımı Deney Sonuçları

Basınç dayanımının tayini 150 mm’lik küp numuneler üzerinde yürütülmüştür. Ayrıca eğilme deneyi için üretilen 100×100×500 mm’lik kiriş numunelerin eğilme deneyi sonucunda taş kesme makinesinde kirişin uç kısımlarından kesilen 100 mm’lik küp numuneler de basınç dayanımı deneylerine

tabi tutulmuştur. Numunelerin zamanla göstereceği dayanım artışları için 7, 28, 90 ve 365 günlük dayanımları ölçülmüştür. Uçucu kül katkılı betonlara ait zamana bağlı basınç dayanım değerleri Çizelge 4.4 ve Çizelge 4.5’de sunulmuştur.

Çizelge 4.4. 100 mm’lik küp basınç dayanımları Basınç Dayanımı (MPa) Uçucu Kül

(%) 7.gün 28.gün 90.gün 365.gün

0 68.8 77.8 87.4 103.4

10 60.2 75.6 85.1 101.5 15 57.4 70.7 84.0 101.3 20 53.9 69.1 84.2 100.3 25 48.0 64.1 82.8 99.0 30 47.8 61.9 75.6 94.5 45 35.0 50.2 68.9 86.8

Çizelge 4.5. 150 mm’lik küp basınç dayanımları Basınç Dayanımı (MPa) Uçucu Kül

(%) 7.gün 28.gün 90.gün 365.gün

0 64.4 77.1 86.5 102.8

10 62.7 72.7 81.0 95.4

15 55.1 67.8 80.2 94.5

20 52.3 65.6 79.2 93.9

25 51.9 65.6 78.5 94.7

30 51.0 63.6 77.6 93.4

45 37.9 55.8 69.9 83.2

Çizelgelerde verilen 100 mm’lik ve 150 mm’lik küp basınç dayanımlarına ait değerler için, dayanım-zaman ilişkilerine ait grafikler sırasıyla Şekil 4.5 ve Şekil 4.6’da gösterilmiştir. Grafiklerden zamana bağlı olarak tüm beton gruplarının basınç dayanımlarının arttığı görülmüştür. Uçucu kül katkılı betonların 100 mm’lik küp basınç dayanımlarının kontrol numune dayanımlarına, 150 mm’lik küp dayanımlarına kıyasla, daha fazla yaklaşmıştır. Uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarının 90. ve 365. günlerde %30 oranında uçucu kül katkısına kadar olan gruplarda yaklaşık olarak eşdeğer dayanımlara ulaştıkları görülmüştür. Günindi (2005) Sugözü uçucu külünün 0.45 su/bağlayıcı oranı için %10 oranında uçucu külün

kontrol beton basınç dayanımına eşdeğer ancak %20-%40 oranında ise basınç dayanımlarının azaldığını bildirmiştir.

0 20 40 60 80 100 120

0 100 200 300 400

Zaman (gün)

Basınç Dayanımı (MPa)

%0

%10%15

%20%25

%30

%45

Şekil 4.5. 100 mm’lik küp basınç dayanımı-zaman ilişkisi

0 20 40 60 80 100 120

7 28 90 365

Zaman (gün)

Basınç Dayanımı (MPa)

%0 %10 %15 %20 %25 %30 %45

Şekil 4.6. 150 mm’lik küp basınç dayanımı-zaman ilişkisi

Uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarının kontrol beton dayanımlarına oranı Çizelge 4.6’da verilmiştir. Uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarının kendi 28 günlük basınç dayanımlarına oranları ise Çizelge 4.7’de

verilmiştir. Çizelge 4.6’da %30’a kadar uçucu kül katılan betonların 90 ve 365 gün sonundaki dayanımlarının kontrol betonuna göre yaklaşık olarak %90 ve üzerinde değerler aldıkları görülmüştür. %45 uçucu kül katkılı betonlarda 90 ve 365 gün sonunda ise yaklaşık %80 ve üzeri değerlere ulaşmıştır.

Çizelge 4.6. Basınç dayanımlarının kontrol beton dayanımlarına oranları 100×100×100 mm Küp (%) 150×150×150 mm Küp (%) Uçucu Kül

(%) 7.gün 28.gün 90.gün 365.gün 7.gün 28.gün 90.gün 365.gün

0 100 100 100 100 100 100 100 100

10 88 97 97 98 97 94 94 93 15 83 91 96 98 86 88 93 92 20 78 89 96 97 81 85 92 91 25 70 82 95 96 81 85 91 92 30 69 80 86 91 79 82 90 91 45 51 65 79 84 59 72 81 81

Çizelge 4.7. Basınç dayanımlarının 28 günlük dayanımlarına oranları 100×100×100 mm Küp 150×150×150 mm Küp Uçucu Kül

(%) 7.gün 28.gün 90.gün 365.gün 7.gün 28.gün 90.gün 365.gün

0 88 100 112 133 84 100 112 133

10 80 100 113 134 86 100 111 131

15 81 100 119 143 81 100 118 139

20 78 100 122 145 80 100 121 143

25 75 100 129 154 79 100 120 144

30 77 100 122 153 80 100 122 147

45 70 100 137 173 68 100 125 149

Çizelge 4.7’te uçucu kül katkılı betonların 7 günlük erken dayanımlarının kül oranı arttıkça azaldığı ve 28. günden sonra 90 ve 365 günlerde uçucu küllü betonların dayanım kazanımlarının kül oranının artışı ile daha da arttığı görülmüştür.

100 mm’lik küplerde %10, %15, %20, %25, %30 ve %45 oranındaki uçucu kül ilavesinin 365 gün sonundaki 28 günlük dayanımlarına kıyasla dayanım artışları sırasıyla %34, %43, %45, %54, %53 ve %73 olmuştur. Kontrol betonunun artışı ise

%33 dür. Aynı şekilde 150 mm’lik küplerde ise uçucu kül ilavesinin 365 gün sonundaki 28 günlük dayanımlarına kıyasla dayanım artışları sırasıyla %31, %39,

%43, %44, %47 ve %49 olmuştur. Kontrol betonunun artışı ise yine %33 dür.

Yani, uçucu kül oranının artışı ile ileri zamandaki dayanım artışının daha fazla olduğu görülmüştür. Çimentonun yerine uçucu kül katkısı kullanıldığında çimentonun erken dayanım kazandırdığı, uçucu külün ise etkisinin zamanla dayanım kazandırdığı görülmüştür. Betonda kül oranının artmasıyla, dayanımın kazanımının zamana yayıldığı görülmüştür. Uçucu külün puzolanik reaksiyonundan dolayı, uçucu kül içeren betonun dayanım gelişmesinin, genellikle ilk zamanlarda daha yavaş olduğunu ancak, uzun dönemde dayanım kazanmaya devam ettiği belirtilmektedir (Cabrera ve Woolley, 1985; Mehta, 1986).

Ayrıca 100 mm’lik ve 150 mm’lik küp numunelerin basınç dayanımları arasında doğrusal bir ilişki kurulmaya çalışılmıştır. Elde edilen doğrusal ilişkinin korelasyon katsayısı 0.96 olup Şekil 4.7’de gösterilmiştir. Uçucu kül içeren ve 100 mm’lik küp numune beton basınç dayanımı, ortalama 0.974 katsayısı ile çarpılarak 150 mm’lik küp beton basınç dayanım sonucu elde edilebilmiştir. 100 mm’lik küp basınç dayanımları 150 mm’lik küp basınç dayanımlarından yaklaşık olarak %3 oranında fazla çıkmıştır.

y = 0.974x R² = 0.96

0 20 40 60 80 100 120

0 20 40 60 80 100 120

100 mm'lik Dayanım (MPa)

150 mm'lik Dayanım (MPa)

Şekil 4.7. 150 ile 100 mm’lik küp basınç dayanımları arasındaki ilişki

28 günlük küp basınç dayanımları ile 28 günlük silindir basınç dayanımları arasındaki ilişki de Şekil 4.8’de gösterilmiştir. 100 mm’lik küp basınç dayanımlarının silindir basınç dayanımları ile olan ilişkisi 150 mm’lik küp ile olan

ilişkisinden daha tutarlı görülmüştür. Silindir beton basınç dayanımının her iki küp dayanımlarının da yaklaşık %75’ine eşit olduğu görülmüştür.

y = 0.7544x R² = 0.84 y = 0.7501x

R² = 0.90

0 20 40 60 80

40 50 60 70 80

Küp Basınç Dayanımı (MPa)

Silindir Basınç Dayanımı (MPa)

100 150

Şekil 4.8. Silindir basınç-küp basınç dayanımları arasındaki ilişki

Uçucu kül oranı %30’a kadarki betonların basınç dayanımları 90 ve 365 günlerde birbirlerinin dayanımlarına yaklaşık olarak eşdeğer düzeyde dayanım kazanmışlardır. Bu dayanımlar aynı zamanda kontrol beton dayanımlarıyla karşılaştırılabilir düzeyde bulunmuştur. Uçucu külün basınç dayanımına etkisi erken zamanlarda olumsuz olmasına karşın zamanla dayanım kazanmaları artmakta ve dayanımları kontrol betonlara yaklaşabilmiştir. Uçucu külün zamanla dayanım kazandırdığı görülmüştür. Kullanılan Sugözü uçucu külünün beton basınç dayanımları açısından, %30 mertebesine kadar ikame edilebileceği hatta yüksek oranlarda uçucu kül içeren betonlarda %45 ve üzeri kullanılabileceği, dolayısıyla ekonomik ve ekolojik faydaların elde edileceği kanaati oluşmuştur.