Geçirimlilik

Lepech ve Li (2009) çalışmalarında ECC numunelerinin kendiliğinden iyileşme davranışlarını su geçirimlilik ölçümleri cinsinden incelemişlerdir. Çalışmada, CEM I 42,5R standart Portland çimentosu, düşük kalsiyum oksitli F-sınıfı uçucu kül, ince kuvars kumu, polivinil alkol (PVA) (hacimce %2 oranında) lifleri, su ve süperakışkanlaştırıcı bulunduran, bugüne kadar literatürdeki en fazla veriye sahip olan ve standart ECC (Mix45 – M45) olarak adlandırılan çelik donatısız ECC-M45 karışımı ve üç farklı çelik hasır donatı oranına sahip harç numuneleri kullanılmıştır. Tüm numuneler aynı çevresel koşullara maruz bırakılmış (14 gün laboratuvar ortamında kür edildikten sonra su geçirimlilik testleri için doygun halde olabilmeleri için fazladan 14 gün daha suda kür edilmişlerdir) ve farklı hasar oluşumlarının elde edilebilmesi için eksenel çekme altında önyüklemeye maruz bırakılmışlardır. Karşılaştırma amacıyla bazı numunelere önyükleme uygulanmamıştır. Bu çalışmanın sonucunda, çatlakların genişliklerine bağlı olarak, çatlaklı

donatılı harç numunelerinin su geçirimlilik değerlerinin sağlam numunelerin su geçirimlilik katsayılarının yaklaşık 10⁷ katı katına kadar ulaşabildiği görülmüştür (4.58×10^-11 m/s’den 4.46×10^-4 m/s’ye). Diğer taraftan, benzer eksenel çekme önyüklemesi (%1,5) sonrasında, ECC numunelerinin su geçirimlilik katsayısı 1.95×10^-10 m/s olarak kaydedilmiştir. ECC numunelerinin aşırı düşük su geçirimlilikleri önyükleme sonucunda çok küçük açıklıklara sahip çatlakların (yaklaşık 60 µm) oluşmasıyla ilişkilendirilmiştir.

Buna ek olarak, önyükleme seviyelerinin arttırılması su geçirimlilik sonuçlarında aşırı artışlara sebep olmamıştır öyle ki %2,0 ve %3,0’lük eksenel çekme şekil değiştirme seviyelerine ulaşıldığında su geçirimlilik katsayıları sırasıyla 3.00×10^-10 m/s ve 7.74×10^-10 m/s olarak kaydedilmiştir. Eksenel çekme altında farklı şekil değiştirme seviyelerine önyüklenen ECC numunelerinin su geçirimlilik katsayılarındaki değişimler Şekil 2.1’de gösterilmektedir.

Şekil 2.1. Farklı eksenel çekme şekil değiştirme seviyelerinde ECC numunelerinin su geçirimlilik katsayılarındaki değişimler (Lepech ve Li, 2009)

Şekil 2.1’den de görüldüğü üzere, su geçirimlilik sonuçları başlangıç önyükleme seviyelerine bakılmaksızın zaman içerisinde sabitleşmeye başlamıştır. Ciddi ölçüde hasara uğratılmış ECC numunelerinin sergilemiş oldukları aşırı düşük su geçirimlilik değerleri sadece dar açıklıklara sahip çatlakların oluşumuyla değil, ayrıca, su geçirimlilik testleri sırasında mikroçatlakların kendiliğinden iyileşmesiyle ilişkilendirilmiştir. ECC numunelerinin 28 günlük başlangıç kürüne maruz bırakılması, su geçirimlilik sonuçlarının zamanla sabitlenmesinin devam eden hidratasyon reaksiyonlarından daha çok

kendiliğinden iyileşmenin bir sonucu olduğunu işaret etmiştir. Kendiliğinden iyileşmenin etkileri ayrıca ECC numuneleri üzerindeki mikroçatlakların kapanması itibariyle doğrulanmış (Şekil 2.1) ve çatlakları kapatan nihai kendiliğinden iyileşme ürünlerinin daha çok kalsiyum karbonat kristallerinden oluştuğu kanıtlanmıştır (Lepech ve Li, 2009).

(a) (b)

Resim 2.1. ECC numunulerinin (a) su geçirimlilik testi öncesi ve (b) sonrasındaki mikroskobik görüntüleri (Lepech ve Li, 2009)

Yang ve diğerleri (2009) tarafından gerçekleştirilen bir diğer çalışmada, çatlak genişlikleri ve su geçirimlilik ölçümleri arasındaki ilişki ıslanma-kuruma döngülerine maruz bırakıldıktan önce ve sonra değerlendirilmiştir. Bu ilişkinin özellikle tekil çatlaklı numuneler üzerinde gözlemlenmesi istendiğinden daha düşük lif hacmine (%0,5) sahip bir karışım hazırlanmıştır. Bunun yapılmasının sebebi, geleneksel lif donatılı betonlarda olduğu gibi gerilme yumuşaması davranışı oluşturmak suretiyle kontrollü tekil bir çatlak elde edilmesini sağlamaktır. Bu çalışmada genişlikleri 0 ile 300 µm arasında değişen çatlakların su geçirimlilik katsayısı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Her ne kadar daha geniş çatlaklarda belirginliğini yitirse de, çalışmanın sonuçları çatlak açıklıklarının 50 µm mertebesinin altında tutulması durumunda, su geçirimlilik katsayılarının ıslanma-kuruma döngüleri sonrasında tamamen iyileşerek sağlam numunelere yaklaştığını göstermiştir.

Ma ve diğerleri (2014) tarafından yakın zamanda gerçekleştirilen bir çalışmada farklı başlangıç kür sürelerine (7, 28 ve 90 gün) maruz bırakılan erken yaşta orta düzeyde dayanıma sahip ECC karışımlarının farklı çevresel koşullar altında su geçirimliliklerindeki değişimler üzerine odaklanılmıştır. Bu çalışmada 28 günlük önyüklenmiş numunelerin su geçirimlilik sonuçlarında ilave kür uygulamasının başlangıcında ani düşüşler olduğu,

sonuçların 3-4 iyileşme döngüsü sonrasında sabitleşmeye başladığı ve 6-9 döngü sonrasında ise tamamen sıfır seviyesine yaklaştığı belirtilmiştir. Ayrıca, geçirimlilikteki en hızlı iyileşme numuneler suda kür edildiğinde gözlemlenmiş ve bu durum kalsiyum karbonat oluşturmak üzere kullanılan havadaki CO2’nin varlığıyla ilişkilendirilmiştir.

Hızlı klorür iyonu geçirimliliği

ASTM C1202 uyarınca gerçekleştirilen hızlı klorür iyonu geçirimlilik (HKİG) testi beton malzemesinin kalite kontrolü için kullanılabilen oldukça basit bir test yöntemidir (Misra ve diğerleri, 1994). Bu test aslında betonun geçirimliliğini değil, malzemenin içinden geçen elektriksel akıma karşı uygulamış olduğu direnci ölçmekte ve boşluk yapısı, boşluk çözeltisinin kimyasal yapısı ve bunlara benzer çeşitli parametrelerden etkilenmektedir.

HKİG testi her ne kadar beton malzemesinin elektriksel iletkenliği hakkında bilgi veriyor olsa da, bu testlerden elde edilen sonuçların klorür iyon geçirimliliği performansıyla ilişkili olduğu bulunmuştur (Shi, 2004). Kullanılabilirliğinin kolay olması sebebiyle, ECC malzemesinde kendiliğinden iyileşme davranışının HKİG testleri aracılığıyla değerlendirildiği bazı çalışmalar gerçekleştirilmiştir (Özbay ve diğerleri, 2013a; Şahmaran ve diğerleri, 2013).

Özbay ve diğerleri (2013a) yüksek hacimde F-sınıfı uçucu kül bulunduran ECC karışımlarının kendiliğinden iyileşme kabiliyetlerini HKİG testleri kullanarak değerlendirmişlerdir. Çalışmada ECC karışımları iki farklı uçucu kül miktarı (toplam bağlayıcı malzeme [Portland çimentosu ve F-sınıfı uçucu kül] miktarının ağırlıkça %55 [ECC-1] ve %70’i [ECC-2]) kullanılarak üretilmiştir. Testler üç farklı çevresel kür koşulu (sürekli hava [SH], sürekli su [SS] ve ıslanma-kuruma döngüsü [I/K]) altında ilave 30 ve 60 günlük süreler boyunca küre maruz bırakılan 28 günlük sağlam numunelerle birlikte, 28 gün sonunda üç farklı yarmada çekme deformasyon seviyesine (0,75, 1,00 ve 1,75 mm) önyüklenmiş numuneler üzerinde gerçekleştirilmiştir. 28 günlük sonuçlara oranla, HKİG test sonuçlarındaki yüzdesel değişimler her bir başlangıç önyükleme seviyesi, kür koşulu ve karışım türü göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar Şekil 2.2’de gösterilmiştir.

ECC-1 ECC-2

Şekil 2.2. Farklı kür koşulları ve test süreleri sebebiyle ECC karışımlarının klorür iyon geçirimlilik sonuçlarındaki yüzdesel değişimler (Özbay ve diğerleri, 2013a) Şekil 2.2’den de görüldüğü üzere, ECC-2 karışımlarının HKİG test sonuçları tüm çevresel koşullar altında daha belirgin düşüşler sergilemiştir. Ayrıca, I/K ve SS kür koşullarının farklı seviyelerde başlangıç önyüklemelerinin uygulanmasının ardından ciddi ölçüde artan HKİG test sonuçlarını azaltmada çok daha etkili olduğu ve çatlaklar içerisinde oluşan nihai kendiliğinden iyileşme ürünlerinin çoğunlukla ilave C-S-H jelleri ve kalsiyum karbonat kristalleri olduğu belirtilmiştir. Bu çalışmada ECC üretiminde daha yüksek hacimlerde

uçucu kül kullanılmasının kendiliğinden iyileşme performansını iki sebepten ötürü tetiklediği belirtilmiştir. Bu sebeplerden birincisi, daha yüksek hacimlerde uçucu kül kullanılmasının ECC mikroçatlak açıklıklarını azaltmasıdır. İkinci sebep ise, sistemlerde uçucu kül miktarlarının arttırılmasıyla özellikle ilerleyen yaşlarda hidratasyona uğramamış çimento esaslı malzemelerin bulunma olasılığının artış göstermesidir.

Karışım tasarımlarında yüksek hacimlerde mineral katkı malzemesi kullanılmasıyla ECC numunelerinde HKİG test sonuçları bakımından kendiliğinden iyileşmenin artış eğilimi sergilediğinin görülmesi üzerine (Özbay ve diğerleri, 2013a), yukarıda özetlenen çalışmaya benzer bir çalışma Şahmaran ve diğerleri (2013) tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, farklı mineral katkı (F-sınıfı uçucu kül [F_ECC], C-sınıfı uçucu kül [C_ECC]

ve öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu [slag – S_ECC] kullanımlarının ECC malzemesinin kendiliğinden iyileşme performansına yapmış olduğu etki HKİG test sonuçlarına öncelik verilerek değerlendirilmiştir. Deneysel çalışma süresince, ECC karışımlarında kullanılan mineral katkı malzemesi miktarı toplam bağlayıcı malzeme miktarının ağırlıkça %70’i seviyesinde tutulmuş ve farklı ECC karışımları SS, SH ve döngüsel donma-çözülme (D/Ç) çevresel koşullarına maruz bırakılmıştır. Mikroçatlak hasarı oluşturabilmek için, HKİG testlerinde kullanılacak numuneler farklı yarmada çekme deformasyon seviyelerine (0,00 mm [sağlam], 1,00 mm, 1,25 mm ve kırılmış) ulaşıncaya kadar önyüklenmişlerdir. ECC numunelerinin sergilemiş oldukları kendiliğinden iyileşme performansları Şekil 2.3’te de görüldüğü üzere, 60 günlük HKİG test sonuçlarına göre zaman içerisinde gözlemlenen değişimler yüzdesel olarak hesaplanarak sunulmuştur. Bu çalışmada da, çatlaklı ve çatlaksız ECC numunelerinin HKİG test sonuçlarının iyileşmesinde SS kürünün daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. 60 günlük başlangıç kürünün ardından ilave 60 günlük küre denk gelen 300 donma ve çözülme döngüsünün ardından uygulanan başlangıç önyükleme seviyesine bakılmaksızın F_ECC ve C_ECC numunelerinin 60 gün sonrasındaki HKİG test sonuçlarından daha yüksek sonuçlar verdiği görülmüştür. Diğer taraftan, S_ECC numunelerinin sonuçları aynı zaman zarfı içerisinde 60 günlük sonuçlardan daha düşük bulunmuştur (Şekil 2.3).

Şekil 2.3. ECC karışımlarının farklı kür koşulları ve süreleri sebebiyle klorür iyonu geçirimlilik sonuçlarındaki yüzdelik değişimler (Şahmaran ve diğerleri, 2013) Bu sonuç, çatlaklı S_ECC numunelerinde özellikle çözülme süresince gerçekleşen kendiliğinden iyileşmenin ağır D/Ç döngüleri sonucunda ortaya çıkan hasarı karşıladığı ve 60+60 gün sonunda daha düşük HKİG değerlerinin elde edilmesine sebep olduğunu göstermektedir. Çalışmada etkin kendiliğinden iyileşme performansının elde edilebilmesi için dar çatlakların oluşumunun oldukça önemli olduğu ve F_ECC, C_ECC ve S_ECC numunelerinde otojen kendiliğinden iyileşme için kabul edilebilir çatlak genişliklerinin sırasıyla 30, 50 ve 100 µm olduğu belirtilmiştir. S_ECC numunelerinin diğer numunelere

kıyasla sergilemiş oldukları oldukça yüksek kendiliğinden iyileşme performansı, ECC karışımlarında cüruf kullanılmasıyla boşluk çözeltisinin pH değerinin yükselmesiyle ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, karışımlarda kullanılan mineral katkı malzemesine bağlı olarak nihai kendiliğinden iyileşme ürünlerinin de farklılık gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır öyle ki S_ECC numuneleri için nihai kendiliğinden iyileşme ürününün kalsiyum karbonat olduğu belirtilirken, F_ECC ve C_ECC numuneleri için ürünlerin ilave C-S-H jelleri ve kalsiyum karbonattan oluştuğu belirtilmiştir. Bu durum, Resim 2.2’den de görüldüğü üzere mikroskobik gözlemler ve kimyasal analizler aracılığıyla da doğrulanmıştır.

F_ECC C_ECC S_ECC

İyileşme öncesi

60 günlük SS kürü sonrasında iyileşme

SEM

EDX

Resim 2.2. 60 günlük SS kürü öncesi ve sonrasında ECC numunelerinin görüntüleri, SEM fotoğrafları ve kendiliğinden iyileşme ürünlerinin EDX analizleri (Şahmaran ve diğerleri, 2013)

2.1.2. Difüzyon

Beton malzemesi için çatlak oluşumu olağan bir durumdur ve çeşitli zararlı mekanizmalar aracılığıyla ortaya çıkmalarının ardından çatlaklar genel dürabiliteyi azaltıcı etki yapmaktadırlar. Temel dürabilite sorunlarından bir tanesi olan donatı çeliği paslanması, buz çözücü tuzlar ve/veya deniz suyundan gelen klorür iyonlarının varlığında önemli ölçüde hızlanabilmektedir. Bu sebeple, özellikle çatlaklı durumlarda, klorür iyonlarının beton malzemesi içerisine doğru hareketleri kritik önem kazanmaktadır. Diğer taşınma mekanizmaları arasında difüzyon, klorür iyonlarının taşınması hususunda en yaygın olarak çalışılan mekanizmadır ve son yıllarda çimento bağlayıcılı kompozitlerin kullanıldığı çalışmalara da konu olmuştur. Şahmaran ve diğerleri (2007), NaCl solüsyonu içerisine batırıldıktan sonra standart ECC karışımı (M45) ve donatılı harç karışımları içerisine klorür iyon difüzyonunu araştırmışlardır. Farklı önyükleme uygulamalarının ardından etkin difüzyon katsayılarında gözlemlenen değişimler Şekil 2.4’te gösterilmektedir.

Şekil 2.4. ECC ve harç numunelerinin önyükleme sonucunda difüzyon katsayılarındaki değişimler (Şahmaran ve diğerleri, 2007)

Bu çalışmada, uygulanan önyüklemeye ve yüksek çatlak yoğunluklarına rağmen ECC numunelerinin kontrollü çatlak oluşturma davranışları sayesinde oldukça düşük etkin difüzyon katsayılarına sahip oldukları belirtilmiştir. Ayrıca, deformasyon seviyesindeki artışla beraber harç numunelerinin difüzyon katsayıları üstel artışlar sergilerken, ECC numunelerindeki artışlar doğrusal olmuştur. ECC numunelerinin sergiledikleri oldukça düşük difüzyon katsayıları kontrollü mikroçatlak oluşturma özelliğine ek olarak, NaCl maruziyeti sonrasında çatlakların kendiliğinden iyileşmesiyle de ilişkilendirilmiştir. 30 gün

boyunca NaCl solüsyonuna maruz bırakılmalarının ardından ECC numunelerindeki mikroçatlakların beyaz kalıntılarla kaplandığı görülmüş (Resim 2.3) ve bu durum çatlaklar içerisinde yeni oluşan C-S-H jelleri, kalsiyum hidroksit ve tuz kalıntılarının varlığıyla ilişkilendirilmiştir.

Resim 2.3. 30 gün boyunca NaCl solüsyonuna maruz bırakılmalarının öncesi ve sonrasında ECC numunelerindeki mikroçatlaklarda gözlemlenen kendiliğinden iyileşme ürünleri (Şahmaran ve diğerleri, 2007)

Çalışmalarında Şahmaran ve Li (2009a), yüksek hacimlerde uçucu kül (ECC-1 ve ECC-2 karışımlarında uçucu kül miktarları ağırlıkça sırasıyla %55 ve %70 oranında kullanılmıştır) kullanılarak üretilen ECC karışımlarının dürabilite özellikleri üzerine odaklanmışlardır.

Çalışmanın sonuçlarına göre, benzer önyükleme seviyelerine maruz bırakılmalarının ardından ECC-1 (yaklaşık 50 µm) numunelerine kıyasla ECC-2 numuneleri (yaklaşık 30 µm) her ne kadar daha dar açıklığa sahip çatlaklar oluşturmuş olsalar da farklı karışımların etkin difüzyon katsayıları arasında aşırı farklılıkların olmadığı sonucuna varılmıştır.

Ancak, önyükleme seviyelerinin arttırılmasının ardından ECC-2 numunelerinin ECC-1 numunelerinden daha yüksek etkin difüzyon katsayısı değerleri vermeye başladıkları görülmüştür. ECC-1 ve ECC-2 numunelerinden elde edilen sonuçlar bu çalışmanın hemen öncesinde anlatılan çalışmada bahsedilen harç numuneleriyle kıyaslandığında (Şekil 2.5), harç numuneleri için sonuçların düşük önyükleme seviyelerinde çok daha yüksek olduğu görülmektedir (Şahmaran ve Li, 2009a). Bu çalışmada üretilen tüm ECC numuneleri için elde edilen oldukça düşük etkin difüzyon katsayısı sonuçları sadece çoklu miktroçatlak oluşturma özelliğiyle değil aynı zamanda belirli bir süre NaCl solüsyonuna maruz bırakılan numunelerin oldukça belirgin kendiliğinden iyileşme performanslarıyla ilişkilendirilmiştir.

Şekil 2.5. 30 günlük sodyum klorür kürü sonrasında farklı önyükleme deformasyon

seviyelerine göre hesaplanan etkin difüzyon katsayıları (Şahmaran ve Li, 2009a) 2.1.3. Su emme

Geçirimlilik ve difüzyon beton benzeri malzemeler içerisinde çeşitli malzemelerin taşınmasına etki eden iki önemli mekanizma olsalar da, malzemelerin maruz kaldıkları ortam koşullarına göre (özellikle kurutucu etkiye sahip rüzgar ve güneşin varlığında) temel taşınma mekanizması farklılık gösterebilmektedir. Beton yapıların kuru ve/veya kısmen kuru oldukları koşullar altında beton malzemesi içerisindeki temel taşınma mekanizmasının matris içerisindeki kılcal boşluklar tarafından oluşturulan kılcal emme kuvvetlerinden kaynaklanması ihtimali artmaktadır (Martys ve Ferraris, 1997).

Mikroçatlak oluşumunun su itici katkı içeren ve içermeyen M45 ECC karışımlarının kılcal su geçirimliliği üzerine etkileri Şahmaran ve Li (2009b) tarafından çalışılmıştır. Aynı yazarlar tarafından gerçekleştirilen bir diğer çalışmada (Şahmaran ve Li, 2009a), yüksek hacimlerde uçucu kül kullanılmış ve su itici katkı kullanılmamış ECC karışımlarının kılcal su emme sonuçları arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Bu iki çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, farklı ECC numunelerinden elde edilen kılcal su emme değerlerinin gerçek zamanlı yapılar için üst sınırları temsil ettikleri belirtilmiştir. Böyle bir söylemde bulunulmasının sebebi, bu çalışmalarda kılcal su emme deneyleri için gerekli sürenin (6 saat) otojen kendiliğinden iyileşme davranışı için oldukça kısa olması nedeniyle mikroçatlaklarda meydana gelmesi muhtemel iyileşme davranışının dikkate alınmamış

olmasıdır. Ancak, daha öncede bahsedildiği üzere, kendiliğinden iyileşmenin nemli ortamlarda hızlanması sebebiyle, kılcal su emme test sürelerinin daha uzun olması durumunda ECC malzemesinin mikroçatlaklarında kendiliğinden iyileşme aracılığıyla yüksek ihtimalle kapanmaların olabileceği belirtilmiştir.

Zhang ve diğerleri (2014) çalışmalarında, farklı oranlarda F-sınıfı uçucu kül kullanılarak üretilmiş sağlam ve kırılmış ECC numunelerinin kendiliğinden iyileşme performanslarını belirlenen günlerde kılcal su emme testleri aracılığıyla değerlendirmişlerdir. Bu çalışmanın sonuçlarına göre, ilave kür uygulamasına maruz bırakılan ECC numunelerinin kılcal su emme sonuçlarında ciddi azalmalar meydana geldiği görülmüştür. Numunelerin ilave kür uygulaması sonucunda daha düşük kılcal su emme değerleri vermesi, çimento taneciklerinin sürekli olarak devam eden hidratasyon ve uçucu külün ikincil hidratasyon reaksiyonları sonucunda mikroçatlaklarda oluşan kendiliğinden iyileşmeyle ilişkilendirilmiştir.

Alyousif ve diğerleri (2015) tarafından tamamlanan bir çalışmada, düşük kalsiyum oksitli F-sınıfı uçucu kül (ECC_L), yüksek kalsiyum oksitli C-sınıfı uçucu kül (ECC_H) ve öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (ECC_S) kullanılarak üretilen ECC karışımlarının kendiliğinden iyileşme performansları 7, 28 ve 90 günlük başlangıç kür süresine maruz bırakılmış çatlaklı (önyüklenmiş) numuneler üzerinde kılcal su emme deneyleri gerçekleştirilerek değerlendirilmiştir. Kılcal su emme deneyleri dört noktalı eğilmede çekme yüklemesi altında nihai sehim kapasitelerinin %80’ine kadar önyüklemeye maruz bırakılmış kiriş numuneler kullanılarak gerçekleştirilmiş ve kendiliğinden iyileşmenin değerlendirilebilmesi için testler 7, 30, 60 ve 90 günlük ilave SS kürü sonrasında tekrarlanmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar ilave SS kürü sonrasında kılcal su emme değerlerinde kaydedilen yüzdelik azalmalar cinsinden Şekil 2.6’da gösterilmiştir.

Farklı kimyasal kompozisyonlara ve başlangıç kür sürelerine sahip ECC numunelerinden benzer mikroçatlak oluşturma özelliklerinin elde edilebilmesi kolay olmadığından Şekil 2.6 en fazla (5 ila 8) ve en az (2 ila 3) sayıda mikroçatlak oluşumu sergileyen numuneler göz önünde bulundurularak çizilmiştir.

Şekil 2.6’ya göre, nemli ortamda yapılan ilave kür ECC karışımlarının üretiminde kullanılan mineral katkı türüne bakılmaksızın kılcal su emme sonuçları cinsinden kendiliğinden iyileşme davranışını oldukça iyi yönde etkilemiştir. Kılcal su emme

sonuçlarındaki azalmalar belirli karışımlar için uzun vadeli kür sürelerinde her ne kadar yüksek bulunmuş olsa da daha kısa süreli ilave kür sürelerinin uygulanmasıyla daha yüksek iyileşme oranlarının elde edildiği görülmüştür. Öngörülen tüm başlangıç kür süreleri için ECC_L numuneleri oldukça yüksek iyileşme oranları sergilemiş olsa da, 7 günlük ECC_S numunelerinin kılcal su emme sonuçları bakımından sergiledikleri iyileşme genel anlamda diğer karışımlardan daha yüksek bulunmuştur. Cüruf taneciklerinin farklı uçucu kül tiplerine kıyasla çok daha düşük puzolanik kapasiteye sahip olmaları sebebiyle elde edilen bu sonuç her ne kadar şaşırtıcı bulunmuş olsa da, cüruf kullanılarak üretilmiş ECC numunelerinin üstün kendiliğinden iyileşme performansları aynı yazarların bir başka çalışmasında da ifade edilmiş (Şahmaran ve diğerleri, 2013) ve mikroçatlaklarda kalsiyum karbonat kristallerinin oluşumuyla ilişkilendirilmiştir (Resim 2.4).

Şekil 2.6. Kendiliğinden iyileşmenin en düşük ve en fazla sayıda çatlağa sahip ECC numunelerinin kılcal su emme sonuçları üzerindeki etkisi (Alyousif ve diğerleri, 2015)

7 gün 7+30 gün 7+90 gün

ECC_LECC_S

Resim 2.4. SS kürüne maruz bırakılmalarının ardından mikroçatlaklarda gözlemlenen nihai kendiliğinden iyileşme ürünleri (Alyousif ve diğerleri, 2015)

2.2. Mekanik Özellikler

Çatlaklı ECC numunelerinin mekanik özelliklerinde kendiliğinden iyileşme sonucunda meydana gelen değişimler genellikle eksenel çekme deneyleri, eğilmede çekme deneyleri ve yarmada çekme deneyleri aracılığıyla değerlendirilmiştir. Bu bağlamda aşağıdaki bölümlerde adı geçen testlerden oluşan kendiliğinden iyileşme çalışmalarının kısa özetleri genel başlıklar altında incelenmiştir.

2.2.1. Eksenel çekme

Yang ve diğerleri (2009) ECC numunelerinin kendiliğinden iyileşme oluşumu öncesi ve sonrasında mekanik özelliklerini eksenel çekme testleri aracılığıyla değerlendirmiştir.

Deneyler %0,3 ve %3 arasında seviyelerde şekil değiştirmeye maruz bırakılmış 6 aylık numuneler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kendiliğinden iyileşmenin değerlendirilebilmesi için eksenel çekme testleri numunelerin 10 ıslanma-kuruma döngüsüne (CR1 [su-hava döngüsü]) ya da CR2 [su-sıcak hava döngüsü]) maruz bırakılmalarının ardından yüklemesiz durumda tekrarlanmıştır. Ayrıca, mekanik özelliklerin iyileşmesi üzerinde çevresel koşulların etkilerinin daha iyi anlaşılabilmesi için eksenel çekme deneyleri

herhangi bir şekilde kendiliğinden iyileşme sürecine maruz bırakılmamış numuneler üzerinde de gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, numunelere 10 ıslanma-kuruma döngüsü uygulanmasının ardından tercih edilen kür koşulundan bağımsız olarak eksenel çekme deneyleri altındaki başlagıç rijitlik değerlerinde ciddi iyileşmeler olduğu görülmüştür. Ayrıca, malzemelerin başlangıç rijitlik değerlerindeki iyileşmelerin %3’lük

herhangi bir şekilde kendiliğinden iyileşme sürecine maruz bırakılmamış numuneler üzerinde de gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, numunelere 10 ıslanma-kuruma döngüsü uygulanmasının ardından tercih edilen kür koşulundan bağımsız olarak eksenel çekme deneyleri altındaki başlagıç rijitlik değerlerinde ciddi iyileşmeler olduğu görülmüştür. Ayrıca, malzemelerin başlangıç rijitlik değerlerindeki iyileşmelerin %3’lük