Sülfat Etkisi Deneyi Sonuçları

4.2.3.6 Sülfat Etkisi Deneyi Sonuçları

Katı haldeki tuzların betona etkisi olmamasına rağmen, çözelti halindeki tuzlar hidrate olmuş çimento hamuruyla reaksiyona girerler. Bunlardan özellikle yaygın olanları toprakta ve yeraltı suyunda bulunan sodyum, potasyum, magnezyum ve kalsiyum sülfatlardır. Kalsiyum sülfatın çözünürlüğünün düşük olması sebebiyle yüksek sülfat içerikli yeraltı suları kalsiyum sülfat kadar diğer sülfatları da içerir. Gerçekte bu durumun önemi diğer sülfatların yalnızca Ca(OH)2 ile değil çimentonun hidratasyon ürünleriyle reaksiyon vermesidir.[36]

0,00% 0,05% 0,10% 0,15% 0,20% 0,25% 0,30% 0,35% 0,40% 0,45% 0,50% 24 h suda 3. Gün 7.Gün 14.Gün Süre Uza m a KTKS Z BCS BXC VMS BNS LMS LKS

Sülfatlı ortamda bekletilen 25*25*285 mm boyutlarındaki numunelerin boy değişimleri (%) olarak Şekil 4. 15 de ve Tablo 4. 8 de verilmiştir. Sonuçlar 6 ay sonunda meydana gelen uzamalar olarak verilmiştir. Başlanırken 1 senelik olarak planlanan deneylere, 6. aydan sonra numuneler üzerinde meydana gelen aşırı şekil bozukluğu sebebiyle devam edilememiştir.

Grafikte görüldüğü üzere, sülfatlı ortamdan en çok VMS adlı Magnezyum esaslı Linyosülfonat katkı ile hazırlanan numune etkilenmiştir(Uzama,%0,80). VMS‟ nin ardından yine Magnezyum Linyosülfonat katkılı numune olan LMS sülfatlı ortamdan en çok etkilenen karışım olmuştur(%0,67). Katkısız numune ise magnezyumlardan sonra gelmektedir ve %0,59 uzama yapmıştır.

Bu sonuçlarla magnezyum esaslı linyosülfonatların sülfat etkisi altında karışımların direncini diğerlerinden daha fazla azalttığı söylenebilir.

Diğer katkılar ise sülfatlı ortamda numunelerin boy uzamalarını şahit karışıma göre azaltmışlardır. LKS isimli, potasyum esaslı katkı ile hazırlanan numune, katkısız numuneye çok yakın sonuç vermiştir(%0,58). Kalsiyum esaslı katkılar, BCS ve BXC ile sodyum esaslı katkı, BNS ise önemli derecede uzama miktarlarını düşürmüştür. BCS isimli kalsiyum esaslı katkı % 0,21 oranında uzama yaparak, uzama miktarını %65 oranında düşürmüştür. Diğer kalsiyum esaslı katkı BXC ise % 0,33 uzama yaparak % 45 oranında uzama miktarını düşürmüştür. Sodyum esaslı katkı BNS de BXC‟ye yakın sonuç vererek (%0,30 uzama) % 50 oranında uzama miktarını düşürmüştür. Kalsiyum ve sodyum esaslı linyosülfonatlar belirgin bir şekilde sülfatlı ortamdan daha az etkilenmişledir.

Deneylerimiz sonucunda kalsiyum ve sodyum esaslı linyosülfonatların sülfat etkisini azalttığını, olumlu bir sonuç olarak söyleyebiliriz. Harçta yapılan kılcallık deney verileri incelendiğinde, 90 günlük numunelerin, sülfat değerleriyle benzer sonuçlar vermektedir. BCS, BNS, BXC, katkılarının sülfat etkisini ve kılcallığı azalttığını, LMS, VMS, LKS, katkılarının sülfat etkisini ve kılcallığı arttırdığını görmekteyiz. Aynı ilişki ASR deneyinde görülememiştir.

Şekil 4.15. Sülfat Etkisi Deney Sonuçları

Tablo 4. 8. Sülfatlı Ortamda Numunelerin Genleşmeleri - % 7. Gün 14. Gün 21. Gün 28. Gün 56. Gün 91. Gün 105. Gün 120. Gün 180. Gün KTKSZ 0,01% 0,02% 0,02% 0,04% 0,12% 0,27% 0,32% 0,35% 0,59% BCS 0,01% 0,01% 0,01% 0,02% 0,04% 0,08% 0,10% 0,11% 0,21% BXC 0,01% 0,01% 0,01% 0,02% 0,04% 0,09% 0,12% 0,14% 0,33% VMS 0,01% 0,01% 0,01% 0,02% 0,08% 0,24% 0,33% 0,39% 0,80% BNS 0,01% 0,01% 0,01% 0,02% 0,04% 0,08% 0,11% 0,13% 0,30% LMS 0,02% 0,01% 0,01% 0,03% 0,08% 0,20% 0,27% 0,32% 0,67% LKS 0,01% 0,01% 0,02% 0,03% 0,06% 0,16% 0,20% 0,26% 0,58% 4.2.3.7 Karbonatlaşma

Karbonatlaşma süreci betonarme yapının yüzeyine yakın bir derinliktedir. Karbonatlaşmanın donatıya varmasıyla pasivasyonun ortadan kalktığı ve korozyonun başlayabileceği öngörülür[40].

590 günlük betonda kılcallık deneyi yapılan numuneler üzerinde gerçekleştirilen karbonatlaşma derinliği deney sonuçları Şekil 4.16.‟ da gösterilmiştir. Verilen sonuçlar değerlendirildiğinde,katkılı betonlarda karbonatlaşma derinliğininkatkısıza göre daha düşük olduğu ancak magnezyum linyosülfonatlar karbonatlaşmayı diğer katkılara oranla daha az önlediği söylenebilir. Diğer katkılar yaklaşık aynı sonuçları

0,0% 0,1% 0,2% 0,3% 0,4% 0,5% 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 7 14 21 28 56 91 105 120 180 Süre(Gün) U za m a O ra n ı(% ) ^KTKSZ BCS BXC VMS BNS LMS LKS

Karbonatlaşma 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ktksz BCS BNS BXC LKS LMS VMS K ar b o n atl aş m a D er in li ğ i(m m )

5 SONUÇLAR

1) Linyosülfonatlı katkılar %10 ile % 13 arasında değişen oranlarda su azaltma özelliği göstermişlerdir. En büyük su azaltması Mg‟lu LS‟lerde gerçekleşmiştir.

2) Mg‟lu LS‟lerın en yüksek oranda, K‟lu olanların ise en düşük oranda hava sürükledikleri anlaşılmıştır. Buna bağlı olarak en yüksek hava sürülenen betonun birim ağırlığı en düşük çıkmıştır.

3) Ca‟lu LS‟lerden birisi (BCS) dışında kalan katkılar betonun terlemesini azaltırken BCS katkısı artırmıştır. Terlemedeki en çok azalma Na‟lu katkıda gerçekleşmiştir.

4) LS katkılı betonlarda, katkısız betonlardan daha yüksek çökme kaybı oluşmuştur.

5) LS katkılı betonların basınç dayanımları, su/çimento oranını düşürmelerinden dolayı her yaşta katkısız betonlardan daha yüksek olmuştur.

6) Beton numuneler üzerinde yapılan kılcallık deneylerinde, kullanılan kimyasal katkıların, kılcal su emme miktarını önemli ölçüde azalttığı gözlenmiştir. 7) Ca LS (BXC) ve Mg LS (LMS) dışında kalan katkıların kuruma rötresini

artırdığı gözlenmiştir.

8) Basınçlı su penetrasyonu deney sonuçlarına göre, tüm kimyasal katkılar ile üretilen beton karışımlarının su işleme derinliklerinin katkısız betondan daha düşük olduğu görülmüştür. En düşük su penetrasyonu derinliği BXC (Ca LS) ve VMS (Mg LS) katkıları kullanılarak üretilen betonlarda elde edilmiştir. 9) Tüm Katkıların priz sürelerini uzattıkları teSAit edilmiştir. Başlangıç

Sürelerini bir miktar değiştiren katkılar priz bitiş sürelerini ise önemli derecede uzatmışlardır. Tüm katkıların etkileri yaklaşık olarak eşit düzeydedir.

10) ASR deney sonuçları incelendiğinde, katkılı ve katkısız numunelerin 14. günde çok yaklaşık sonuçlar verdikleri gözlemiştir.

11) Deneyler sonucunda kalsiyum ve sodyum esaslı linyosülfonatların sülfat etkisini azalttığı, olumlu bir sonuç olarak söylenebilir. Harçta yapılan kılcallık deney verileri incelendiğinde, 90 günlük numuneler, sülfat

değerleriyle benzer sonuçlar vermektedir. BCS, BNS, BXC katkılarının sülfat etkisini ve kılcallığı azalttığı, LMS, VMS, LKS, katkılarının sülfat etkisini ve kılcallığı arttırdığı görülmektedir.

12) Tüm katkılı betonlarda karbonatlaşma derinliğinin katkısıza göre azaldığı görülmüştür.Ancak magnezyum esaslı linyosülfonatlı karışımlarda bu azalma daha gerçekleşmiştir.

KAYNAKLAR

[1] Akman S., 1987. Yapı Malzemeleri Ders Notları, İTÜ İnşaat Fakültesi, İstanbul. [2] H. Özkul, M.A. Taşdemir, M. Tokyay, M. Uyan, Aralık 1999, Her yönüyle Beton, THBB Dergisi, İstanbul.

[3] Postacıoğlu, B., 1986. Beton, Matbaa Teknisyenleri Basımevi,İstanbul

[4]Akman M.S., 1989. Betonda dayanıklılık özelliği ve önemi,1. Ulusal beton kongresi, İstanbul

[5]Akman, M. S. ,1996 Kimyasal katkıların betona uygulanması,4.Ulusal Beton Kongresi,İTÜ,İstanbul,30 Ekim–1 Kasım, s. 1-11.

[6] TS-EN 934-2 , Kimyasal Katkılar – Beton Harç ve Şerbet İçin- Bölüm 2 Beton Katkıları Tarif ve Özellikleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara

[7] Paillere, A.M. and Ben Basat, M. And Akman, S., 1992. Guide for Use of Admixtures in Concrete, New York

[8] Dodson, Vance H., 1990, Concrete admixtures, Van Nostrand Reinhold, New York,

[9] ASTM C494, “Standart SAecification for Chemical Admixtures for Concrete,” Annual Book of ASTM Standarts, Vol, 04.02 , pp. 245-252 (1988)

[10] B.J. Fergus, 1968 “PhD Thesis” McGill University, Montreal, Kanada

[11] Zhor, J., Bremner T.W., 1999 “Role of Lignosulfonates in High Performance Concrete” Int. Semp. on The Role of Admixtures in High Performance Concrete, RILEM PRO. 5, Monterry, pp. 143-168.

[12] Roberts, J.C., 1996 “Chemistry of Paper” pp. 26-51, The Royal Society of Chemistry, Cambridge ,UK.

[13] Bryce, J.R.G. (1980) “Sulfite Pulping” in Pulp and Paper Chemistry and Chemical Technology, Ed. J.P. Casey, Wiley, New York, pp. 291-376.

[14] Blank B., Rossington D.R. vd. , 1963 , “Adsorption of admixtures on Portland Cement” J. Am. Ceramic Soc. V 46, N 8, pp. 395-399

[15] Ciach T.D., E.G. Swenson, 1971 “Morphology and micro structure of hydrating portland cement its constituents: Changes in hydrataion of portland cemet with and without the presence of triethanolamine and Calcium Lignosulfonate” Cem. Con. Res. V1, N5, pp. 515-530

[16] Ramacahandran V.S., 1986, “Admixtures and Addiions in the Cement Water System II Cemento, V 83, N 1, pp. 13-38

[17] Stranel, O., Sebök, T., 1999, “Relations between the Properties of Lignosulphonates and Parameters of Modified Samples with Cement Binders, Part III. Determination of Sulphonated Compounds Content, Characteristic of Sulphonation, Sorption Studies”, Cement and Concrete Research (29), pp. 1769-1772.

[18] Stranel, O., Sebök, T., 2000, “Relations between the Properties of Ligno-sulphonates and Parameters of Modified Samples with Cement Binders, Part IV. Influence of Sulphonated Compounds and Sulphonation Characteristics on the Properties of Mortar Samples”, Cement and Concrete Research (30), pp. 511-515. [19] Parlak, N., Akman, M.S., 2003, “Lignosülfonatların Üretim Özellikleri ve Süperakışkanlaştırıcı olarak Geliştirilmesi”, Teknik Bülten, SİKA, Sayı. 2, ss. 3-13. [20] Tuthill, L.H., Adams, R.F., Hemme, J.M., 1960, “Observation in Testing and Use of Water-Reducing Retarders” in Symposium on Admixtures in Concrete, A.S.T.M. SA. Pub. No. 266, pp. 97-117.

[21] Simard, M.A., Nkinamubanzi, P.C., Jolicoeur, C., Perraton, D., Aïtcin., 1993, “Calorimetry, Rheology and Compressive Strength of Superplasticized Cement Pastes, Cement and Concrete Research (23), pp. 939-950.

[22] Hanson W. C., 1960, “Action of Calcium Sulfate and admixtures in portland cement paste”, ASTM SA. Tech. Publ. 226, pp. 3-25.

[23] K.E. Daugherty, H.J. Kowalevski Jr., 1969 “Effecets of Organic Compounds on the Hydration of Tricalcium Aluminate” Proc. 5th Intern Symp. On the Chemistry of Cement, Volume IV, Tokyo, pp. 42-52.

[24] Ramacahandran V.S., 1995, “Chemical Admixtures, Recent Developments”, Concrete Admixtures Handbook, ED. By V.S. Ramacahandran, part : Superplasticizers, pp. 138-150.

[25] Zhor, J., Bremner T.W., 1996 “İnfluence of new environmentally Benefical Lignin Based Superplasticizers on Concrete Performance”, Radical Concrete Technology , London, pp. 301-311.

[26] Zhor, J., Bremner T.W., 1997, “ İnfluence of Lignosulfonate Molecules on the Properties of Fresh Concrete” ACI SA 173-39 pp. 781-805,5th

Int. Con. On Superplasticizers And Other Chemical Admixtures in Concrete, Rome..

[27] TS EN 480-1 , 1998, “Kimyasal Katkılar- Harç, Beton ve Şerbet için – Deney Metotları: Bölüm 1 – Deneyler için Şahit Harç ve Şahit Beton”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

[28] TS22-2 EN 413-2, 1998, “Çimento-Harç Çimentosu-Bölüm 2 : Deney Metotları” Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

[29] TS EN 196-3, 2002, “Çimento Deney Metotları- Bölüm 3: Priz Süresi ve Hacim Genleşme Tayini”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara .

[30] TS EN 197-1, 2002, “Çimento- Bölüm 1: Genel Çimentolar- Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

[31] TS EN480-5, 2001, “Kimyasal Katkılar - Beton, Harç ve Şerbet İçin- Deney Metotları- Bölüm 5: Kılcal Su Emme Tayini” Türk Standartları Enstitüsü, Ankara [32] ASTM C 1012-95a, 1995 Standard Test Method For Hydraulic-Cement Exposed To A Sulfate Solution.

[33] ASTM 778, SAecification for Standart Sand, Annual Book of ASTM Standarts, Vol. 04.01.

[34] TS EN 480-4, 1998 “Kimyasal Katkılar - Beton, Harç ve Şerbet İçin- Deney Metotları- Bölüm 4: Betonun Terlemesinin Tayini”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara

[35] FERRARIS, F.C., 1996, “ Measurement of the Rheological Properties of High Performance Concrete : State of the Art Report “, NISTIR 5869, Building Fire Research Laboratory , Gaithersburg, Maryland 20899, July

[36] NEVILLE A.M., 1996 “Properties of Concrete ”,Fourth Edition, John Wiley&Sons,Inc.,

[37] TS 3114, “Beton Basınç Dayanımi Tayini”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara

[38] TS EN 12390-8, “Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 8: Basınç Altında Su İşleme Derinliğinin Tayini Deney Sonuçları ve İrdelenmesi”

[39] Brooks, J.J. , 1989 “Influence of Mix Proportions, Plasticizers and Super-plasticizers on

Creep and Drying Shrinkage of Concrete, Magazine of Concrete Research, (41), pp.145-155]

[40] Taşdemir M.A., Bayramov F., 2004, Betonun Performasa Göre Tasarımında Yeni Gelişmeler,www.beksa.com.tr.

ÖZGEÇMİŞ

1979 yılında Aksaray‟da doğdum. İlkokulu Bursa Süleyman Çelebi İlkokulunda tamamladıktan sonra, 1989 yılında Bursa Cumhuriyet Lisesini başlayarak orta ve lise öğrenimimi 1995 yılında tamamladım. 1996 yılında Eskişehir Osmangazi Üniversitesi İnşaat Müh. Bölümünü kazanarak yüksek öğrenimime başladım. 2000 yılında İTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı malzemesi anabilim dalında yüksek lisans programına başladım.