Yapılan Deneyler

Yapısal ve yüzeysel geçirimsiz katkılar kullanılarak üretilen numunelere baĢta korozyon oluĢumuna karĢı etkileri olmak üzere durabilite özeliklerine katkılarının araĢtırılması amacıyla aĢağıda sıralanan deneyler uygulanmıĢtır.

4.4.1 Su Emme, Birim Ağırlık ve Görünen Porozite

Betonların ağırlıkça su emme miktarı, görünen porozite oranı ve birim hacim ağırlık değerleri sırasıyla Denklem (4.1), Denklem (4.2) ve Denklem (4.3) ile belirlenmiĢtir.

100

27

Denklemlerde W1, numunenin etüv kurusu ağırlığı (gr); W2, numunenin su içindeki asılı ağırlığı (gr); W3, numunenin havadaki ağırlığı (gr); Sa, ağırlıkça emilen su emme miktarı (%); P, görünen porozite (%) ve Bd, birim hacim ağırlığı simgelemektedir (Baradan 2015).

4.4.2 Ultrases Deneyi

Ultrases deneyi ASTM C 597-16 (2009)’a uygun yapılmıĢtır. ġahit numune ve yapısal geçirimsiz katkılar kullarak üretilen numuneler üzerinde yapılmıĢtır. Laboratuvar havuzunda 3, 7, 28 gün kür uygulanan 15 cm ayrıtlı küp numunelere uygulanmıĢtır.

Ultrases geçiĢ hızı değerleri aĢağıdaki Denklem (4.4) ile belirlenmiĢtir.

V=L/t (4.4)

Denklemde, V, ultrases geçiĢ hızı (km/s); t, ses geçiĢ süresi (s) ve L: proplar arası mesafeyi (km) ifade etmektedir.

Resim 4.5 Ultrases cihazı.

28

4.4.3 Kılcal Su Emme Deneyi

Kılcal su emmenin tayini için 28 gün kür havuzunda bekleyen silindir numuneler çıkartılarak Ø10x5cm ölçülerinde kesilmiĢtir. Numuneler 80ºC sıcaklıktaki etüvde 48 saat bekletilerek tamamen kuruması sağlanmıĢtır. Numunelerin yan yüzeylerinin su ile temasını kesmek için parafinle kaplanıp ve kuru ağırlığı belirlenmiĢtir. Daha sonra numunenin alt yüzü yaklaĢık 0.5 cm seviyesinde su ile temas edecek Ģekilde yerleĢtirilmiĢ ve belirli aralıklarla ağırlıkları 0.1 gr hassasiyetinde elektronik terazi ile ölçülmüĢtür. Bu deney ASTM C1585-13 standartına bağlı kalınarak yapılmıĢtır. Kılcal su emme düzeneği Resim 4.6’da gösterilmiĢtir.

kt = Q^2/A² (4.5)

Denklemde, Q, emilen su miktarı (cm³); A, su ile temas eden kesit alanı (cm²) ; t, geçen zaman (sn) ; k, kapilerite katsayısı (cm2/sn) ifade etmektedir.

Resim 4.6 Kılcal su emme deney düzeneği.

4.4.4 HızlandırılmıĢ Korozyon Deneyi

Deney her seriden bir adet silindir numune üzerinde uygulanmıĢtır. Kullanılan deney düzeneği, doğru akım kapasiteli bir güç kaynağı, bir veri toplama cihazı, içerisinde %4 konsantrasyonlu NaCl çözeltisi, iki adet paslanmaz çelik plaka bulunan bir plastik kap ve deney numunesinden oluĢmaktadır. Güç kaynağının bir ucu (+) çözelti içeisine

29

yerleĢtirilmiĢ olan numunelerdeki donatılara, diğer ucu (-) da yine çözelti içindeki çelik plakalara ve buradan da veri toplama cihazına bağlanarak kapalı devre oluĢturulmuĢtur.

Devreye 50 volt gerilim uygulanarak betonlarda çatlak oluĢumuna kadar devredeki akım değerleri kaydedilmiĢtir. Bu devrede donatı çubuğu anot, plakalar katod ve NaCl çözeltisi de elektrolit görevini görmektedir. Ayrıca bu sisteme 5 adet çözelti haznesi paralel olarak bağlanmıĢ ve oluĢturulan deney düzeneği ile 5 adet numuneye aynı anda deney yapılmıĢtır. HızlandırılmıĢ korozyon deneyi neticesinde, numunelerde oluĢan hasar oluĢumları ve hasar oluĢum süreleri takip edilmiĢtir. Ayrıca hızlandırılmıĢ korozyon düzeneğinde her bir hazneden geçen korozyon akımı değerleri her 20 dakikada bir veri toplama cihazı tarafından kaydedilmiĢ ve zamana bağlı korozyon akımı grafikleri çizilmiĢtir. (Boğa 2010) HızlandırılmıĢ korozyon deney düzeneği Resim 4.7’de gösterilmiĢtir.

Resim 4.7 HızlandırılmıĢ korozyon cihazı.

4.4.5 Hızlı Klorür Geçirimliliği Deneyi

Deney, ASTM C 1202-19’a göre deneyde çapı 100 mm, kalınlığı 50 mm olan silindir numuneler kullanılmıĢtır. Numunelerin yan yüzeyleri elektrik iletmeyen parafin malzemesi ile kaplanıp alt taraftan suyla temas eden numuneler 3 saat boyunca desikatörde vakumlanımıĢtır. 3 saatin bitiminde numuneler tamamen su altında bırakılıp 1 saat daha vakum iĢlemi sağlanmıĢtır. 18 saat vakumsuz olarak su içerinde ayrıca bekletilmiĢlerdir. Sudan çıkartılan numunelerin yerleĢtirildiği mekanizmanın üst hücresine %3 sodyum klorür, alt hücresine ise 0.3 sodyum hidroksit doldurulmuĢtur ve

30

veri toplama cihazıyla beraber kapalı devre sistemi kurulmuĢtur (Resim 4.8). 60 V sabit potansiyel fark pozitif uç NaOH olan hücreye ve negatif uç ise NaCl içeren hücreye uygulanmıĢtır. Elektrik akım değeri beĢer dakika arayla toplamda 6 saat boyunca miliamper olarak kaydedilmiĢtir. Hızlı klorür geçirimliği düzeneği Resim 4.8’de gösterilmiĢtir.

Q= 900 (I0+2I30+2I60+ …. +2I300+2I330+I360) (4.6)

Burada;

Q: Yük (coulomb)

I0: Düzeneğe akım uygulandığı anda ölçülen akım (amper)

It: Düzeneğe akım uygulanmasından t dakika sonra ölçülen akım (amper)

Resim 4.8 Hızlı klor iyonu geçirimliliği deney düzeneği.

4.4.6 Elektriksel Özdirenç

Her seriden numuneler 72 saat etüvde bekletildikten sonra ASTM C1760-12 standardına uygun olarak direnç ölçer (ohm-metre) ile iki plakalı yöntem uygulanarak

31

elektriksel direnç değeri (R) ölçülmüĢtür (Resim 4.9). Her seriden üç tekrarlı ölçüm yapılarak aritmetik ortalama değeri baz alınmıĢtır.

Resim 4.9 Elektriksel özdirenç.

Direnç değerleri (R) ölçülen numunelerin elektriksel özdirenç değerleri de aĢağıda verilen denklem (4.7) ile belirlenmiĢtir.

δ = (R×A)/L (4.7)

Denklemde, δ, elektriksel özdirenç (kohm.m); R,direnç (kohm); A, numune yüzey alanı (m2) ve L, plakalar arası mesafeyi (m) simgelemektedir.

4.4.7 Basınç Dayanımı

Basınç dayanım deneyleri, TS EN 197-1 (2012) standartına uygun olarak 15 cm kenar uzunluğu olan küp numunelere yapılmıĢtır. Deney için AKÜ inĢaat laboratuarında bulunan 2000 kN kapasiteli beton presi kullanılmıĢtır. Deneyde küp numuneler presin iki çelik sıkıĢtırma tablası arasına alt tablanın üzerindeki dairenin içinde kalacak Ģekilde yerleĢtirilmiĢtir. 0.3 MPa/sn’lik sabit hızla yüklenmiĢ ve kırılma yükleri (Pk) belirlenmiĢtir. Numenin kırıldığı Pk kuvvetin yüzey alanına bölünmesi ile basınç dayanımı hesaplanmıĢtır. Resim 4.10’te basınç deneyinin yapılıĢı gösterilmiĢtir. Her bir seriden numunelerin 3, 7 ve 28 günlük kırımları yapılmıĢtır.

32 Resim 4.10 Beton test presi.

4.4.8 Mineralojik ve Morfolojik Analizleri

AKÜ Teknoloji Uygulama ve AraĢtırma labaratuvarında Bruker Marka D 8 Advance Model cihazıyla beton örneklerin XRD analizleri yapılmıĢtır. Resim 4.11’de gösterilen LEO 1430 VP model SEM cihazı ile de morfolojik analizler yapılmıĢ ve numunelerin içyapı resimleri çekilmiĢtir.

Resim 4.11 SEM cihazı.

33