Boşluk Oranı ve Su Emme Deney Sonuçları

Betonun su geçirimliliği, içindeki boşluk oranına bağlıdır. Boşluk oranıyla sürekli yani birbirine bağlı boşluklar kastedilmektedir. Katı cisim olmalarına rağmen yapı malzemelerinin çoğunun içyapılarında gözle görülebilen veya görülemeyen boşluklara sahip oldukları bilinmektedir. Kapalı boşlukların kılcallık ve su emmeye herhangi bir etkisi yoktur. Büyüklü küçüklü, sürekli veya süreksiz olabilen bu boşlukların betonun dayanımını ve dayanıklılığını etkilediği bilinmektedir. Deneyler kapsamında yer alan betonlara ait boşluk ve su emme oranları tayini 28 günlük suda kür edilmiş 71mm’lik küp numuneler üzerinde yürütülmüştür. Uçucu küllü betonlara ait boşluk ve su emme oranları değerleri Çizelge 4.17’de verilmiştir. Betona katılan uçucu kül oranı arttıkça boşluk ve su emme oranlarının arttığı görülmüştür. Yalnızca

%10 uçucu kül ilavesi ile boşluk ve su emme oranları kontrol betonuna eşdeğer düzeyde olmuştur. %15 ve %20 ile %30 ve %45 uçucu kül katkılı betonların boşluk ve su emme oranlarının ise birbirlerine eşdeğer olduğu görülmüştür.

Çizelge 4.17. Boşluk ve su emme oranları Uçucu

Kül (%)

Boşluk Oranı

(%)

Su Emme Oranı

(%)

0 7.09 2.86

10 6.95 2.82 15 7.77 3.17 20 7.73 3.17 25 8.20 3.37 30 8.54 3.53 45 8.69 3.58

Şekil 4.20’de ise uçucu kül katkılı betonların boşluk oranları ile su emme oranları arasındaki ilişki sunulmuştur. Şekil 4.20’de boşluk ile su emme oranları arasında tam bir doğrusal ilişki olduğu da görülmüştür. Boşluk oranlarının, su emme oranlarının yaklaşık 2.44 katı kadar olduğu saptanmıştır. Ayrıca boşluk oranları ile su emme oranları arasında bir paralellik olduğu görülmüştür.

y = 2.44x R² = 0.99

0 2 4 6 8 10

2.50 2.75 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00

Su Emme Oranı (%)

Boşluk Oranı (%)

Şekil 4.20. Boşluk oranı–su emme oranı ilişkisi

Şekil 4.21 ve Şekil 4.22’de uçucu kül katkılı beton numuneler üzerindeki boşluk oranları ile dayanımları arasındaki ilişkiler görülmektedir. Şekil 4.21’de boşluk oranları ile 100 mm’lik, 150 mm’lik ve boşluk oranı tayininde kullanılan 71 mm’lik küp boyutundaki numunelerin basınç dayanımları arasındaki ilişki sunulmuştur.

Şekil 4.22’de ise boşluk oranları ile eğilme dayanımları arasındaki ilişki gösterilmiştir. Boşluk oranları ile hem basınç dayanımları hem de eğilme dayanımları arasında kuvvetli doğrusal ilişkiler görülmüştür. Boşluk miktarlarının artmasının uçucu küllü betonların basınç ve eğilme dayanımlarını olumsuz şekilde etkilediği görülmüştür. Sevim (2003), uçucu küllü betonlar üzerinde yaptığı boşlukluluk deneyleri sonucunda, boşluk oranı azaldıkça dayanımların arttığı şeklinde doğrusal bir ilişkinin gözlendiğini belirtmiştir.

y = -0.0852x + 14.389 R² = 0.84 y = -0.0904x + 13.898

R² = 0.83 y = -0.0669x + 12.339

R² = 0.87

0 2 4 6 8 10

40 50 60 70 80 90 100

Basınç Dayanımı (MPa)

Boşluk Oranı (%)

100 mm 150 mm 71 mm

Şekil 4.21. Boşluk oranı–basınç dayanımı ilişkisi

y = -0.7911x + 13.042 R² = 0.94

0 2 4 6 8 10

4 5 6 7 8 9

Eğilme Dayanımı (MPa)

Boşluk Oranı (%)

Şekil 4.22. Boşluk oranı–eğilme dayanımı ilişkisi 4.1.11. Kapiler Su Emme Deney Sonuçları

Beton numunelerin kapiler su emme durumunun belirlenmesi 28 günlük 40x40x160 mm’lik prizma beton numuneler üzerinde yapılmıştır. Yan yüzeyleri ısıtılmış parafin sürülerek izole edilen beton numunelerin sadece alt yüzeyi suya temas ettirilmiştir. Deney numunelerinin 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64 ve 81.

dakikalarda su emme miktarları ağırlık olarak ölçülmüştür. Kapiler su emme

katsayısının belirlenmesinde kullanılan 40x40x160 mm’lik prizmatik beton numuneler daha sonra eğilme deneyine tabii tutulmuştur. Uçucu küllü 40x40x160 mm’lik prizma beton numunelere ait kapiler su emme katsayıları ve eğilme dayanımları Çizelge 4.18’de verilmiştir.

Çizelge 4.18. Kapiler su emme katsayıları Uçucu

Betona katılan uçucu kül miktarının artması ile kapiler su emme katsayılarının da arttığı görülmüştür. Kontrol betonun kapiler su emme katsayısı 0.21

×10^-3 cm/sn^1/2 iken, uçucu külün %10, %15, %20, %25, %30 ve %45 oranlarında ilavesi, kapiler su emme katsayılarını sırasıyla 0.40, 0.42, 0.46, 0.47, 0.51 ve 0.61

×10^-3 cm/sn^1/2 olarak, iki hatta üç katına kadar çıkarmıştır.

Betonların kılcallık özelliği betonun dayanıklılığı açısından önemlidir ve betonun boşluk yapısına bağlıdır. Kapiler su emme katsayılarının, sırasıyla eğilme dayanımları, su emme oranları ve boşluk oranları ile olan ilişkilerine ait grafikler Şekil 4.23, Şekil 4.24 ve Şekil 4.25’te gösterilmiştir.

Şekil 4.23’te uçucu kül ilavesinin artması ile eğilme dayanımı azalan betonların, kapiler su emme katsayılarının arttığı görülmüştür. Şekil 4.24 ve Şekil 4.25’te ise uçucu kül miktarı ile artan su emme ve boşluk oranlarının kapiler su emme katsayılarını da arttırdıkları ve aralarında lineer ilişkiler olduğu görülmüştür.

Erdinç (1995) uçucu kül kullanımının, kılcallığı şahide oranla arttırdığını bildirmiştir. Başyiğit (1993) ise kılcallık katsayısının zaman ve emilen su miktarı ile doğru orantılı olduğunu belirtmiştir.

y = -5.4644x + 8.9744 R² = 0.80

0 2 4 6 8 10

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

Kapiler Su Emme Katsayısı

Eğilme Dayanımı (MPa)

Şekil 4.23. Eğilme dayanımı-kapiler su emme katsayısı ilişkisi

y = 2.0689x + 2.304 R² = 0.71

0 1 2 3 4 5

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

Kapiler Su Emme Katsayısı

Su Emme Oranı (%)

Şekil 4.24. Su emme oranı-kapiler su emme katsayısı ilişkisi

y = 4.5733x + 5.8406 R² = 0.69 0

2 4 6 8 10

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

Kapiler Su Emme Katsayısı

Boşluk Oranı (%)

Şekil 4.25. Boşluk oranı-kapiler su emme katsayısı ilişkisi 4.1.12. Karbonatlaşma Deney Sonuçları

Karbonatlaşma, CO2 gazının betona nüfuz etmesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu nüfuz, betonun geçirgenlik ve gözeneklilik özelliği ile bağlantılıdır.

Bu nedenle, betonun hem gözenekliliği hem de geçirgenliği karbonatlaşma mekanizmasında önemli rol oynamaktadır. Bunlardan başka, betonun karbonatlaşma oranı; betonun kür durumuna, su-bağlayıcı oranına, betonun karbonatlaşmaya maruz kaldığı ortam sıcaklığına ve bağıl nemine, kullanılan uçucu külün kalitesine bağlıdır.

Çalışma kapsamında 50×50×285 mm’lik rötre numunelerinin 23±2ºC ve

%65 bağıl nemde tutulan 210 günlük beton numunelerinde yapılmıştır. Uçucu küllü betonların karbonatlaşma derinliği, beton numunelerinin ikiye bölünmüş kırılma yüzeylerine fenolphtalein çözeltisi püskürtülerek ölçülmüştür. Serbest Ca(OH)2

pembe renk gösterirken, karbonatlaşmış kısımlar renk değişimine uğramamaktadır.

Uçucu kül katkılı ve şahit beton numunelerin 50×50 mm’lik yüzey üzerinde ölçülen karbonatlaşma derinliği Çizelge 4.19’da sunulmuştur. Karbonatlaşma ölçümleri sadece kuru kür ortamında bekletilen numuneler üzerinde yürütülmüştür, su içerisinde kür edilen numunelerde karbondioksit gazının sızmasının mümkün olmaması nedeniyle ıslak küre maruz betonlarda karbonatlaşma oluşmaz.

Çizelge 4.19. Karbonatlaşma derinliği

Uçucu Kül (%) 0 10 15 20 25 30 45

Derinlik (mm) 1.79 1.87 1.91 1.90 2.03 2.24 2.26

Karbonatlaşma ölçüm sonuçlarının sunulduğu çizelge incelendiğinde 210 günlük uçucu küllü betonlar için uçucu kül oranı arttıkça karbonatlaşma derinliğinin arttığı görülmüştür. Uçucu kül katkısı ile betonlarda şahit betonlara göre daha fazla karbonatlaşma olmuştur. Atiş’in (2003b) bildirdiğine göre, Ho ve Lewis (1983) ve Byfors (1985), uçucu kül içeren betonun normal portland çimentosu betonuna göre karbonatlaşmasının daha yüksek olduğunu rapor etmişlerdir. Uçucu kül içeriğinin artışının karbonatlaşmayı arttırdığı ve bu da uçucu kül içeren betonlarda erken yaşlarda mikro gözeneklerin artmasına bağlıdır (Paillere ve ark., 1986: Sevim 2003).

4.1.13. Ultrasonik Hız Deney Sonuçları

Ultrasonik test cihazı Pundit’in kullanarak, 365 gün süresince küre tabi tutulan uçucu kül katkılı 150 mm’lik küp ve 100×100×500 mm’lik kiriş beton numunelerin yüzeyine ultrasonik puls uygulanarak, beton içerisinde basınç dalgaları oluşturulmuştur. Beton numune içerisinde ilerleyen ses dalgaları beton numunenin karşı yüzeyinden geri alınarak kaydedilmiştir. Böylece ses dalgasının betona gönderildiği yüzey ile geri alındığı yüzey arasındaki mesafeyi ne kadar zaman sürede geçtiği ölçülerek, dalga hızı hesaplanmıştır. Çizelge 4.20’de uçucu kül katkılı beton numunelere ait ultrasonik ses dalgası hızları verilmiştir. Çizelgeden küp ve kiriş numuneler üzerinde yapılan ultrasonik ses dalgası ölçüm sonuçlarının hem kendi içinde hem de tüm uçucu kül katkılı beton grupları arasında hızlarının 5.10-5.20 arasında değiştiği görülmüştür. Uçucu kül grupları arasında bir yıl sonunda dahi dayanım farklılıkları varken ses dalga hızlarının birbirlerine yakın hatta aynı oldukları görülmüştür. Uçucu kül katkılı betonlar içerisinden geçen ses dalgasının hızı ile beton basınç ve eğilme dayanımları arasında doğrudan bir ilişki görülmemiştir. Yoğunluğu az olan bir betonda yani, içerisinde daha çok boşluk bulunan bir betonda, ses dalgasının betonun bir yüzeyinden diğerine ulaşabilme

süresi daha uzundur. Bir başka deyişle, betonun içerisindeki boşluk miktarı arttıkça, ses dalgasının hızı daha az olacaktır. Herhangi bir beton içerisinden geçen ses dalgasının hızı, o betonun içerdiği boşluk miktarı ve yoğunluğu ile yakından ilgili olduğu için, elde edilen ses hızları ile beton kalitesi hakkında genel bir fikir sahibi olabilmek mümkündür. 365 gün gibi kür süresinin uzun olması ve mineral katkı olarak uçucu kül kullanımından dolayı azalacak boşlukluluk sebebiyle ses dalga hızları ile dayanımlar arasında bir ilişki kurulamadığı düşünülmektedir.

Çizelge 4.20. Ultrasonik ses hızları Küp Kiriş

4.1.14. Donma Çözülme Deney Sonuçları

Betonu meydana getiren çimento hamuru ve agrega bileşenlerinin özellikleri ve miktarları ile betonun donmaya dayanıklılığı ile ilişkiler tam olarak bilinmediğinden beton numuneler karşılaştırmalı ve donma-çözülme deneyleri yapılmalıdır. Beton numuneler suda -20°C donma ve +20°C de çözülme deneyleri yapılır. Donma-çözülme deneyleri en az 25 donma-çözülme tekrarı sonucunda basınç mukavemetinin %20’den ve elastisite modülünde %30’dan fazla azalması, betonun donmaya dayanıklı olmadığını gösterir (Kamanlı ve Balık, 2003).

Betonların donma-çözülme direnci tayini için 90 günlük 100 mm’lik küp numuneler kullanılmıştır.. -40°C dondurma kapasitesine sahip derin dondurucuda 2 saat boyunca -20°C’ de bekletilen numuneler daha sonra 20°C’deki suya konulmuş ve bu işlem 50 kez tekrarlanmıştır. Çevrimlerin ardından betonların ağırlıkları ve

basınç dayanımları belirlenmiştir. Ağırlık ve dayanım açısından betonların kayıpları, çevrimden önceki betonların ağırlıklarına ve dayanımlarına kıyasla yüzde olarak belirlenmiş ve Çizelge 4.21’de verilmiştir. Çizelge 4.21’e göre uçucu kül oranı arttıkça betonların donma çözülmeye karşı olan direncinin artmakta olduğu görülmüştür. %10, %15, %20, %25, %30 ve %45 uçucu kül içeren betonların donma çözülme sonrası basınç dayanımları açısından kayıplarının sırasıyla yaklaşık %8, %7,

%6, %4, %0 ve %1 oranlarında oldukları görülmüştür. Kontrol betonunun donma çözülme çevrimleri sonucunda ise dayanım kaybı yaklaşık %11 olmuştur. Uçucu kül oranı arttıkça donma çözülme çevrimleri sonucundaki dayanım kayıpları da azalmıştır. Bu sonuçla, deneylerin 90 gün kür edilen betonlarda yapılmasının uçucu küller açısından önemli bir avantaj olduğu görülmüştür. Kür süresinin uzun olması uçucu kül katkılı betonların donma çözülme direncini arttırmıştır. Ayrıca kontrol ve uçucu kül katkılı tüm betonlarda donma çözülme çevrimleri sonrasında önemli bir oranda ağırlık kayıpları görülmemiştir.

Çizelge 4.21. Donma çözülme kayıpları

Çevrimsiz 50 Çevrimli Kayıplar

Uçucu

Uçucu küllü betonun donmaya karşı dayanımı konusunda çeşitli araştırmacılar değişik sonuçlar bildirmektedir. Kür ve deney yöntemlerindeki farklar yüzünden çelişkilerin ortaya çıkması mümkündür. Normal betonun donmaya karşı dayanımına erişebilmesi için uçucu küllü betonun daha uzun süre ve daha yüksek ısı altında küre tabi tutulması, sürüklenmiş hava miktarının arttırılması gerekmektedir.

Kür süresi az olan betonlarda uçucu kül, donma çözülmeye karşı dayanımı azaltmaktadır (Başyiğit, 1993).

4.2. Polipropilen Lifle Güçlendirilmiş Betonların Deney Sonuçları

Polipropilen lif ile güçlendirilmiş uçucu kül oranı %0, %15 ve %30 oranlarında ikame edilmiş betonlar üzerinde araştırmalar yapılmıştır. Polipropilen lif olarak uzunluğu 19 mm olan fibrilize F19 tipi lif hacimce %0, %0.05, %0.10 ve

%0.20 oranlarında kullanılmıştır. Hazırlanan karışımlar üzerinde taze ve sertleşmiş beton deneyleri yürütülmüş olup, deney sonuçları aşağıdaki bölümlerde sunulmuştur.

4.2.1. Birim Ağırlık Deney Sonuçları

Beton karışımının birim ağırlığı üzerinde en büyük etki, kullanılan agreganın özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Su/bağlayıcı oranı ise ikinci derece etkilidir.

Karışıma giren diğer bileşenlerin özellikleri de betonun birim ağırlığı üzerinde etkili olmaktadır. Polipropilen lif ile güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonların taze beton birim ağırlıkları 150 mm’lik küp numunelerde, sertleşmiş beton birim ağırlıkları ise 150×300 mm’lik silindir numuneler üzerinde belirlenmiş ve Çizelge 4.22’de sunulmuştur.

Çizelge 4.22. Taze ve sertleşmiş beton birim ağırlıkları Birim Ağırlık (kg/m³)

%0, %15 ve %30 uçucu kül içeren polipropilen lifli betonların taze beton birim ağırlıkları sırasıyla 2513-2540 kg/m³, 2492-2519 kg/m³ ve 2480-2492 kg/m³ arasında olduğu görülmüştür. %0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı polipropilen lifli betonların sertleşmiş beton birim ağırlıkları ise sırasıyla 2501-2514 kg/m³, 2484-2488 kg/m³ ve 2463-2479 kg/m³ arasında olduğu görülmüştür.

Betona katılan uçucu külün ve polipropilen lif miktarının artışı taze ve sertleşmiş beton birim ağırlıklarında bir düşüşe sebep olmuştur. Çimentonun yerine ağırlıkça ikame edilen uçucu külün özgül ağırlığının (2310 kg/m³) çimento özgül ağırlığından (3160 kg/m³) daha az olması ve polipropilen lifin yoğunluğunun 0.91 g/cm³ olmasından dolayı beton birim ağırlıklarının düşüşüne neden olmuştur.

Betona göre daha hafif olan polipropilen lifler birim ağırlıklarını azaltmakta, ama betona fazla katılmadıkları için bu azalma çok düşük olmaktadır (Yıldırım, 2002). Betonların birim ağırlıkları uçucu kül ve polipropilen lifin özgül ağırlığına ve kullanılan hacim miktarına bağlı olarak etkilenmektedirler. Uçucu külün ve polipropilen lifin taze ve sertleşmiş betonun birim ağırlıklarına etkileri Şekil 4.26 ve Şekil 4.27’de gösterilmiştir. Polipropilen liflerin artışı ile betonun taze ve sertleşmiş birim ağırlıkları azalmıştır. Uçucu kül oranının beton birim ağırlıklarına olan etkisinin polipropilen lif oranlarının etkisinden daha fazla olduğu görülmüştür.

2400 2450 2500 2550 2600

0.00 0.25 0.50 1.00

Polipropilen Lif Oranı (%)

Birim Ağırlık (kg/m3)

%0 UK %15 UK %30 UK

Şekil 4.26. Taze beton birim ağırlığının lif ve kül oranlarına göre değişimi

2400 2450 2500 2550 2600

0.00 0.25 0.50 1.00

Polipropilen Lif Oranı (%)

Birim Ağırlık (kg/m3) %0 UK %15 UK %30 UK

Şekil 4.27. Sertleşmiş beton birim ağırlığının lif ve kül oranlarına göre değişimi 4.2.2. İşlenebilme Deney Sonuçları

Beton içerisine liflerin katılması sonucu taze beton özelliklerinde bazı değişiklikler gözlenir. Taze beton özelliği denince akla ilk gelen kavram işlenebilirlik; betonun kolayca karılabilmesi, segregasyon yapmadan taşınabilmesi, yerleştirilebilmesi, sıkıştırılabilmesi ve yüzeyin düzeltilebilmesi gibi özelliklerle ilgilidir. Literatürde çalışmaların birçoğunda betona katılan polipropilen liflerin taze betonda su gerektirecek önemli bir etkisi olmadığını ancak slump değerini biraz düşürdüğünü fakat karışım oranlarına bağlı olarak bu betonların çelik liflere kıyasla işlenebilirlik özelliklerini daha iyi yönde etkiledikleri belirtilmektedir.

Betonda polipropilen liflerin en fazla 600-900 gram arasında kullanılacağı, yani bir kilonun üstüne çıkılamayacağı, hatta 600 gram üzerinde olanların biraz zor işleneceği belirtilmektedir (Taşdemir, 2003). Polipropilen lif takviyesiyle birlikte uçucu kül içeren betonların vebe süreleri ve çökme değerleri Çizelge 4.23’de verilmiştir. Polipropilen lifle güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonlarda, polipropilen lifler işlenebilirliği az da olsa azaltırken uçucu kül artışı ile işlenebilirlikteki kayıplar azalmıştır. İşlenebilirlik değerlerinin lif oranları ve uçucu kül ikame oranları arasındaki ilişkileri ise Şekil 4.28. ve Şekil 4.29’da verilmiştir.

Çizelge 4.23. Vebe süreleri ve çökme değerleri

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Polipropilen Lif Oranı (%)

Vebe Süresi (sn)

%0 Uçucu Kül %15 Uçucu Kül %30 Uçucu Kül

Şekil 4.28. Polipropilen lifin ve uçucu külün vebe süresine etkisi

Polipropilen lif miktarının artmasıyla taze betonun kohezyonu belirgin bir şekilde yükselmektedir. Kohezyonun artması da slump değerinin düşmesine neden olmaktadır. Lifli betonda slump değerinde görülen düşüş, işlenebilirlikte de aynı oranda zorlaşma olacağı anlamına gelmektedir (Sağlık ve Kocabeyler, 1998).

12 13 14 15 16 17 18 19 20

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Polipropilen Lif Oranı (%)

Slump (cm)

%0 Uçucu Kül

%15 Uçucu Kül

%30 Uçucu Kül

Şekil 4.29. Polipropilen lifin ve uçucu külün çökme değerine etkisi

Şekil 4.28. ve Şekil 4.29’da beton karışımlarının içerisindeki polipropilen lif oranı arttıkça vebe süresinin arttığı ve çökme değerinin ise azaldığı, bir başka deyişle işlenebilirliğin zorlaştığı görülmüştür. Yine bu şekillerden karışım içerisinde çimento ile yer değiştiren uçucu kül oranının artması ile de uçucu külün polipropilen lifle güçlendirilmiş betonlarda işlenebilirliği olumlu etkilediği görülmüştür.

Polipropilen liflerin taze betonda su gerektirecek önemli bir etkisi yoktur ancak slump değerini biraz düşürmektedir (Aulia, 2002). Ayrıca slump değeri lif oranı arttıkça azalma eğiliminde olmaktadır (Liu ve ark., 2005). Liflerle takviye edilen betonlarda lif hacminin artması ile işlenebilirlik düşmekte olduğundan işlenebilirliğin belli bir seviyede tutulabilmesi için tedbir alınması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Polipropilen liflerle takviye edilmiş betonlarda uçucu kül kullanımının taze betondaki işlenebilirliği uçucu külsüz kontrol betona göre belli bir oranda iyileştirdiği görülmüştür. Polipropilen lif takviyeli taze betonların işlenebilirlik deneylerinde, vebe metodunun çökme metoduna göre daha uygun olduğu görülmüştür.

Betona katılan polipropilen liflerin karışım oranlarına bağlı olarak bu betonların çelik liflere kıyasla işlenebilirlik özelliklerinin daha iyi yönde etkilendiği belirtilmektedir (Acun, 2000).

Polipropilen liflerle güçlendirilmiş normal ve uçucu küllü betonlarda işlenebilirlik değerleri açısından çökme değeri ile vebe süresi arasındaki çok da kuvvetli olmayan bir ilişki Şekil 4.30’da gösterilmiştir.

y = 23.536x^-0.1994 R² = 0.64

10 12 14 16 18 20 22

0 2 4 6 8 10 12

Vebe Süresi (sn)

Slump (cm)

Şekil 4.30. Çökme değeri ile vebe süresi arasındaki ilişki 4.2.3. Basınç Dayanımı Deney Sonuçları

150 mm’lik küp numuneler ve eğilme deneyi için üretilen 100×100×500 mm’lik kiriş numunelerin eğilme deneyi sonucunda taş kesme makinasında kesilerek elde edilen 100 mm’lik küp numuneler basınç dayanımı deneylerine tabii tutulmuşlardır. Numunelerin zamana bağlı dayanımları için 7, 28, 90 ve 365 günlük dayanımları ölçülmüştür. Araştırma kapsamında yer alan polipropilen lifle güçlendirilmiş normal ve uçucu küllü betonlara ait zamana bağlı basınç dayanımları Çizelge 4.24 ve Çizelge 4.25’te sunulmuştur. Polipropilen lif ile güçlendirilmiş 150 mm’lik küp dayanımları incelendiğinde, kontrol ve %15 uçucu kül katkılı beton gruplarında %0.05 hacim oranında polipropilen lif ilavesinde basınç dayanımlarında az bir artış görülmüştür. Ancak artan uçucu kül ile %30 oranında uçucu kül katkılı gruplarda ise bu etki de görülmemiştir. Ayrıca ilerleyen zamanda polipropilen liflerin ilk günlerdeki dayanımlarından daha az bir dayanım göstermişlerdir. Genel

olarak polipropilen liflerin basınç dayanımı üzerine önemli bir etkisinin olmadığı ve hatta artan lif hacimleri ile beton basınç dayanımlarını azaltma eğiliminde oldukları görülmüştür. Polipropilen lif içeren numunelerde basınç ve eğilme dayanımlarında çok az bir azalma olduğu belirtilmekte ve buda polipropilen liflerin oluşturduğu boşluklara bağlanmaktadır (Huang, 2001).

Çizelge 4.24. 100 mm’lik küp basınç dayanımları Basınç Dayanımı (MPa) Çizelge 4.25. 150 mm’lik küp basınç dayanımları

Basınç Dayanımı (MPa)

%0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı ve %0, %0.05, %0.10 ve %0.20 polipropilen lif oranları için 100 mm’lik küp basınç dayanımlarının zaman ve polipropilen lif miktarı ile ilişkileri Şekil 4.31’de verilmiştir. Aynı ilişkiler 150 mm’lik küp basınç dayanımları için %0 uçucu kül katkılı kontrol betonu, %15 uçucu kül katkılı betonlar ve %30 uçucu kül katkılı betonlar için ayrı ayrı Şekil 4.32, Şekil 4.33 ve Şekil 4.34’te verilmişlerdir.

0

Şekil 4.31. 100 mm’lik küp betonların basınç dayanımı-zaman ilişkisi

0

Basınç Dayanımı (MPa) %0 %0.05 %0.10 %0.20

Şekil 4.32. 150 mm’lik küp normal beton basınç dayanımı-zaman ilişkisi

Polipropilen lif miktarının artışıyla kontrol betona kıyasla priz başlangıç ve priz bitiş sürelerinin düştüğü ve bununda polipropilen lifle güçlendirilmiş betonların erken dayanım kazanmasının işareti kabul edilmektedir (Sağlık ve Kocabeyler, 1998). Toutanji (1999) ise polipropilen lif ve lif oranlarının basınç dayanımına etkilerinin kararsız gözükmekte olduğunu belirtmiştir.

0 20 40 60 80 100 120

7 28 90 365

Zaman (gün)

Basınç Dayanımı (MPa)

%0 %0.05 %0.10 %0.20

Şekil 4.33. 150 mm’lik küp %15 küllü beton basınç dayanımı-zaman ilişkisi

0 20 40 60 80 100 120

7 28 90 365

Zaman (gün)

Basınç Dayanımı (MPa) %0 %0.05 %0.10 %0.20

Şekil 4.34. 150 mm’lik küp %30 küllü beton basınç dayanımı-zaman ilişkisi

Polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarına polipropilen lif ve uçucu kül miktarlarının etkisi Çizelge 4.26’da, sadece polipropilen lif miktarının değişiminin basınç dayanımlarına etkisi ise Çizelge 4.27’de sunulmuştur. Çizelgelerden de, basınç dayanımı açısından optimum polipropilen lif hacim oranının %0.05 olduğu görülmüştür. Polipropilen liflerin uçucu kül ile birlikte kullanılması durumunda ise ancak uçucu kül oranı ile bu optimum oranında basınç dayanımını olumsuz etkilediği görüldüğünden polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu küllü betonlarda uçucu külün optimum

Polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarına polipropilen lif ve uçucu kül miktarlarının etkisi Çizelge 4.26’da, sadece polipropilen lif miktarının değişiminin basınç dayanımlarına etkisi ise Çizelge 4.27’de sunulmuştur. Çizelgelerden de, basınç dayanımı açısından optimum polipropilen lif hacim oranının %0.05 olduğu görülmüştür. Polipropilen liflerin uçucu kül ile birlikte kullanılması durumunda ise ancak uçucu kül oranı ile bu optimum oranında basınç dayanımını olumsuz etkilediği görüldüğünden polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu küllü betonlarda uçucu külün optimum

Belgede İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI (sayfa 149-0)