Onur İŞER tarafından hazırlanan "GRANÜLE Kutsal Fırın Cürufunun Kendiliğinden Yerleşen Beton Özelliklerine Etkisi" başlıklı bu çalışma, çalışmanın yapıldığı tarihte yapılan savunma sınavı sonucunda oybirliğiyle başarılı bulunmuş ve Yüksek Lisans derecesi olarak kabul edilmiştir. kabul etmek. Jürimizin tezi. JSCE: Japonya İnşaat Mühendisleri Derneği KYB: Kendiliğinden Yerleşen Beton ÖYFC: Yüksek Fırın Cürufu PS: Portland Çimentosu.
GĠRĠġ
Beton
- Betonların Sınıflandırılması
- Betonun Dayanımı
- Betonda Durabilite
- Betonda Geçirimlilik
- Betonun AĢınması
Basınç dayanımı, boyutları 15 veya 20 cm olan standart küp numuneler veya ϕ 15x30 cm standart silindirik numuneler üzerinde belirlenir. "Aşınma direnci", beton yüzeyinde oluşan sürtünme ve darbe nedeniyle yüzey erozyonuna neden olacak etkenlere betonun karşı koyma yeteneğidir.
Kendiliğinden YerleĢen Beton
- Kendiliğinden YerleĢen Betonun Mühendislik Özellikleri
- Basınç Dayanımı
- Çekme ve Akma Dayanımı
- Sünme
- Büzülme
- Dayanıklılık
- Kendiliğinden YerleĢen Betonun Kullanım Alanları
- Kendiliğinden YerleĢen Betonun Avantajları
- Kendiliğinden YerleĢen Betonun Dezavantajları
- Kendiliğinden YerleĢen Beton BileĢenleri
- Çimento
- Agrega
- Beton Karma Suyu
- Katkılar
PUK'un gelişimi iki döneme ayrılabilir: İlk gelişimi 1980'lerin ortasında Japonya'da, ardından 1990'ların sonlarında Avrupa'da yaygınlaşması.Tüm bu farklılıklar KYB'yi dayanım ve dayanıklılık açısından geleneksel betona göre üstün kılmaktadır (Audebaert, 2002).
Taze Beton
- Taze KYB’nin Özellikleri
- Doldurma Yeteneği
- Geçme Yeteneği
- AyrıĢmaya KarĢı Direnç
Çimento ve betona eklenen mineral katıların doğal kaynakların hızla tükenmesi nedeniyle günümüzde yapay mineral katkılar kullanılmaktadır. KYB'de iyi bir doldurma kabiliyeti elde etmek için, agrega yüzeyini taze betonla kaplayacak kadar yeterli miktarda macun ilave edilmeli ve agrega etrafındaki macun fazlalığı en aza indirilmelidir.
Reoloji
Akma dayanımı ve plastik viskozitenin artmasıyla, maksimum agrega boyutunun azalmasıyla, agrega ayrımının iyileştirilmesiyle ve macun-agrega yoğunluk farkının azalmasıyla dinamik ayrışmaya karşı direncin arttığı bulunmuştur (Shen ve diğerleri, 2009). Nihai kayma gerilmesini etkileyen en önemli faktörlerden biri agregalar arasında oluşan iç sürtünmedir (Uygunoğlu vd., 2017).
SertleĢmiĢ KYB Özellikleri
- Basınç Dayanımı
- Erken Dayanım Kazanma Hızı
- BoĢluk Yapısı
KarıĢım Tasarımı
- Beton Gereksinimleri
- KarıĢım Tasarım Prensipleri
SR1 genel olarak akış mesafeleri 5 m'den az ve sarım aralığı 80 mm'den büyük olan ince levhalar ve dikey uygulamalar için uygundur. SR2 akış mesafesi ve sarım boşluğunun 5 m'den fazla olması durumunda dikey uygulamalarda ayırmaya dikkat edilmelidir. Agreganın yüzeyini çevreleyen hamur tabakasının tamamen kaplanabilmesi için hazırlanan hamurun hacminin agregadaki boşluk hacminden büyük olması gerekir.
Uçucu Kül
- Uçucu Külün Betonda Kullanımı
Uygulanamaz; Depolarda depolanan atıkların kullanımı sınırlı alanı doldurmakta ve dolayısıyla jeneratör kullanımı üzerinde ekonomik bir yük oluşturmaktadır. Detaylı bir dönüşüm; Birleşik Krallık değeri, gelişmiş atık ürün kullanım stratejileri ve yüksek katma değerli bir ürünün eklenmesi veya çıkarılması için önemli işlemler gerektiren bir değerdir. ABD'de Birleşik Krallık kullanılarak yapılan ilk proje inşaatı Arizona ve Nevada sınırlarında yer alan Hoover Barajı üzerinde yapıldı.
Atlanta'daki 1996 Yaz Olimpiyatları için inşa edilen 85.000 kişilik büyük stadyum, Birleşik Krallık'taki yüksek hacimli inşaatın bir örneğidir (URL- 1,2018). Avustralya inşaat malzemesi endüstrisinde kaydedilen en eski kullanım 1950'li yıllardır; Birleşik Krallık'tan ABD'den ithal edilen malzeme, 1960'lı yılların başlarından bu yana Snowy Hydro Scheme (Baraj) ve diğer büyük projelerin yapımında kullanılmıştır (Baweja ve Nelson, 1998). ABD ve İngiltere'deki bir şirket, bunu 1970'lerde beton karışımındaki PS'nin yaklaşık %10'unu değiştirmek için kullandı.
Granüle Yüksek Fırın Cürufu
- Granüle Yüksek Fırın Cürufu Tarihçesi
Ayrıca cürufun yalnızca çelik fabrikalarına yakın alanlarda bulunması, nakliyedeki lojistik sorunlar ve en önemlisi inşaatta doğal olmayan agregaların kullanımına ilişkin kısıtlamalar veya standartların bulunmaması, cürufun inşaat sektöründe kullanımını büyük ölçüde engellemiştir. PC ve GYFC klinkerinin birlikte öğütülmesiyle elde edilen cüruf çimentosu 1892 yılında Almanya'da, 1896 yılında ise ABD'de üretilmiştir (Erdoğan Sinan ve Erdoğan Turhan, 2007). Stutterheim'ın 1948-1952'de yaptığı araştırmada elde edilen olumlu sonuçlar büyük rol oynamıştır (Erdoğan, 1997; Stutterheim, 1969; Spellman 1982).
Beton için YFC agregalarının (kaba ve ince) teknik gelişimi 1970'lerde Japonya'da başladı. Daha sonra, 1983 yılında, Japon İnşaat Mühendisleri Derneği (JSCE) ve Japonya Mimarlık Enstitüsü (AIJ), YFC'yi agrega olarak kullanan betonun yapısal tasarımı ve dökümü için teknik standartlar oluşturdu. Laboratuvarda cürufun kaba agrega olarak kullanılmasıyla tatmin edici işlenebilirliğe ve dayanıma sahip betonun tasarlanabileceği belirlendi.
Konunun Önemi ve Amacı
LĠTERATÜR
Kendiliğinden YerleĢen Beton Üzerine GeçmiĢ ÇalıĢmalar
PC'nin kısmi ikamesi olarak karışımdaki kireçtaşı tozu, bazalt tozu ve mermer tozunun avantajlarını gösterdiler. Mineral katkıların KYB'nin işlenebilirliğine, basınç dayanımına, ultrasonik hızına, yoğunluğuna ve sülfat direncine etkisi araştırıldı. Test sonuçları, %20 PC'nin GYFC ile değiştirilmesinin 28 günde 78 MPa'dan fazla mukavemet sağladığını ve en iyi klorür iyonu geçirgenlik direncinin %40 PC ve %60 GYFC kombinasyonunda elde edildiğini gösterdi. (2014) yaptıkları çalışmada FA ve SD'nin yüksek kalsiyum içeriğinin ikili ve üçlü katkılı çimentonun basınç dayanımı ve klorür direncine etkisini araştırmışlardır.
Çalışmalarındaki test sonuçları, UK ve SD'nin varlığının, 0,38 su bağlayıcı oranında SCC'nin yüzey suyu emilimini önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. -60 UK içeren SCC'ler 180 güne kadar artan dayanıklılık gösterdi. 2019), SCC'nin uzun vadeli kuruma büzülmesini araştırdı. KYB'lerin uzun vadeli kuruma büzülmesinin 356 ila 1000 gün arasında normal betondan daha yüksek olduğunu buldular. 2019) araştırmalarında süperakışkanlaştırıcı kullanarak SCC'nin reolojisini ve basınç dayanımını araştırdılar.
Uçucu Kül Üzerine GeçmiĢ ÇalıĢmalar
Süper akışkanlaştırıcının dozajına bakılmaksızın, elde edilen sonuçlar, basınç dayanımı ölçümüne dayalı olarak SCC'nin reolojik özelliklerinin tahmin edilmesine olanak sağlar. (2004) UK ve YFC'nin süperakışkanlaştırıcı katkılı betonun özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmıştır. FA ve YFC katkılı betonlar birbirleriyle ve yalnızca çimentoyla üretilen numunelerle karşılaştırıldı. Betondaki ikameli FA ve YFC miktarı arttıkça çökme değerleri düşer, ikame miktarı arttıkça karışımın kullanılabilirliği azalır.
UK ve YFC çimentosunun tüm sıcaklık değerlerinde normal PC'ye göre daha yavaş dayanım gösterdiğini belirtmişlerdir. Ancak s/w oranı 0,31 ve %40 FA ile 28 günlük basınç dayanımı 60 MPa olan beton elde edildiğini bildirmişlerdir. 28 günlük kürden sonra F sınıfı FA ilave edildiğinde, FA içeriğinin artmasıyla betonun basınç dayanımının azaldığını belirtti.
Granüle Yüksek Fırın Cürufu Agregaları Üzerine GeçmiĢ ÇalıĢmalar
Sonuç olarak betonun basınç dayanımının arttığını, donma-çözülme ve cüruf betonunun dayanıklılığının yeterli olduğunu, çelik cürufu gibi endüstriyel yan ürün potansiyelinin detaylı bir şekilde araştırılmasına ihtiyaç duyulduğunu belirtmişlerdir. 2007) çelik cüruf agregası, geri dönüştürülmüş agrega ve kırılmış agrega ile hazırlanan beton numuneleri karşılaştırılmıştır. Araştırmaları sonucunda çelik agregalı betonun donma-çözülme direncinin geri dönüştürülmüş agregalardan daha iyi ve kırmataşla hemen hemen aynı olduğunu göstermişlerdir. Patel (2008), doğal agrega yüzdesinin bir kısmının çelik cüruf agregalarıyla değiştirilmesinin dayanım değerleri üzerinde ciddi bir etki yaratmadığını gözlemlemiştir.
İnce çelik cürufu içeren beton karışımlarının kireçtaşı agregası içeren beton karışımlarından daha kötü performans gösterdiği ifade edilmiştir. Hazırlanan çalışmada beton karışımları arasında en yüksek dayanım değerleri kaba çelik cürufu agregası içeren beton karışımlarında gözlenmiştir. Öte yandan en düşük dayanım değerleri ince çelik cürufu agregası içeren beton karışımlarında gözlendi. 2016) araştırmalarında beton karışımlarında GFC kullanımını araştırmışlardır.
MATERYAL VE METOT
Kullanılan Malzemeler ve Özellikleri
- Agrega
- Çimento
- Yüksek Performanslı SüperakıĢkanlaĢtırıcı Kullanımı
- KarıĢım Suyu
- Granüle Yüksek Fırın Cürufu
- Uçucu Kül
Çalışmada yapılan deneylerde Bartın Çimento Sanayi ve Ticaret A.Ş.'den temin edilen TS EN 197-1'e göre CEM I 42,5 R çimentosu kullanılmıştır. (TS EN. Beton katkısı yüksek performanslı bir katkı olduğundan şantiyelerde ve/veya santrallerde kullanıma uygundur. Santral tüketimi çok iyi ayarlanmalı, özellikle beton karışımına aşırı karışım suyu ilavesinden kaçınılmalıdır. Çalışmada, GYFC ve SCC üretiminde çimento ve çimento miktarları azaltılarak ve ince taneli mineral katkıların azaltılmış miktarda ilavesiyle karışım numuneleri yapılmıştır.
Kendiliğinden sıkışabilirliği sağlamak için bazı noktaların dikkate alınması gerekir: sınırlı agrega içeriği, düşük su/toz oranı, süper akışkanlaştırıcı kullanımı. Çalışma KYB karışımlarında üç malzeme parametresi dikkate alınarak gerçekleştirilmiştir; ince malzemeler, agregalar ve katkı maddeleri. Beton karışımlarında kullanılan FA'ların, SiO2+Al2O3+Fe2O3 yüzdesinin %70'in üzerinde, CaO yüzdesinin ise %10'un altında olması nedeniyle düşük kireçli FA (F sınıfı) olarak adlandırılan küller olduğu rapor edilmiştir.
Yöntem
- Agreganın Tane Dağılımı
- Beton KarıĢımların Hazırlanması
- Beton Üretimi
burada UK kütlesidir, Wsa plastikleştiricinin kütlesidir, γc çimentonun özgül ağırlığıdır, γa agreganın özgül ağırlığıdır, γuk UK'nin özgül ağırlığıdır, γsa plastikleştiricinin özgül ağırlığıdır ve H toplam hava miktarıdır. Beton karışımı hesaplamasında esas olarak katı su, w/c ve w/w üretimi kullanılmıştır. 1 m3 beton için gerekli karışım Tablo 3.8'de gösterilmiştir.
Taze Beton Deneyleri
- Taze Birim Ağırlık Deneyi
- Çökme-Yayılma Deneyi
- V-Hunisi Deneyi
- J-Halkası Deneyi
- Reoloji Deneyi
Bu test üç farklı hususu ölçer: doldurma yeteneği, viskozite ve ayrılma direnci SCC'nin doldurma yeteneği, yatay akışın ölçülmesiyle değerlendirilir. Bu test yöntemi, KYB'nin taze beton özelliklerini (geçme kabiliyeti) değerlendirmek için yapılan rastgele bir test deneyidir. Reoloji deneyi için betonu tutacak ölçekli bir kap, bir elektrik motoru ve bir tork sayacı, bunu kabın tepesine tutturacak bir çerçeve ve test sırasında torku kaydedip akış eğrisi parametrelerini hesaplayacak bir bilgisayar bulunmaktadır. .
Test sırasında betonun konteyner duvarı boyunca kaymasını önlemek için konteynerin çevresi boyunca bir dizi dikey çizgi bulunur. Taze beton karışımını hazırlayan kişi test geometrisini tanımlar ve akış eğrisi testini gerçekleştirmek için test parametrelerini sağlar. Diğer test türü, dinamik akma gerilmesini ve plastik viskoziteyi belirlemek için bir akış eğrisi testidir.
SertleĢmiĢ Beton Deneyleri
- SertleĢmiĢ Birim Ağırlık Deneyi
- Basınç Dayanımı Deneyi
- Schmidt Deneyi
- Kılcallık Deneyi
- Ultrases Deneyi
- Elastisite Modülü Deneyi
Schmidt test çekici, hazırlanan silindirik numunelerin üst ve alt yüzeylerinde döküm yönünde ve dik olmak üzere toplam 24 test noktasına uygulanmıştır. Küp numuneler için alt yüzeyde döküm yönüne dik 36, döküm yönüne dik 9 olmak üzere toplam 45 adet Schmidt test çekici dört yan yüzeye uygulanmış ve sonuçlar kaydedilmiştir. TS EN 12390-2'ye uygun olarak hazırlanan numuneler 7, 28 ve 90 gün kür edildikten sonra 105 °C'de kurutularak içindeki nem tamamen uzaklaştırılmış ve oda sıcaklığında soğumaya bırakılmıştır.
Benzer şekilde küp örneklerinin üst ve alt yüzeylerine ek olarak her bir yüzde 9 noktada diğer yüzeyler de hazırlanarak belirlendi. Birim çözgü, çerçevenin alt ve üst kısmı arasındaki mesafenin çözgüde okunan değerlere bölünmesiyle hesaplanır. Çerçeve yöntemi kullanılarak gerilme-gerinim grafiği kullanılarak silindir numuneleri için 28 ve 90 günde elastisite modülü değerleri elde edildi.
BULGULAR VE TARTIġMA
Taze Beton Deney Sonuçları
- Taze Birim Ağırlık Sonuçları
- Çökme-Yayılma Sonuçları
- T 500 Süresi Sonuçları
- V-Hunisi AkıĢ Süresi Sonuçları
- J-Halkası Sonuçları
- Reoloji Deney Sonuçları
Bunun nedeni agrega boyutundaki GFC yoğunluğunun, karışımda kullanılan kumun yoğunluğundan daha az olmasıdır. Agrega boyutunda GYFC oranına göre yayılma miktarlarını gösteren Tablo 4.3 incelendiğinde, her agrega boyutunda GYFC oranı ile yayılma miktarları arasında doğrusallık tespit edilememiştir. Tablo 4.4'te GYFC oranı ve agrega büyüklüğünün T500 katı incelendiğinde her agrega boyutunda GYFC için T500 süresinin referans karışıma göre azaldığı yani akışın hızlandığı görülmektedir.
Damla ve J-halkası yayılma toplamları, GYFC'nin agrega boyutuna oranına göre incelendiğinde, GYFC oranı her agrega boyutunda arttığından doğrusallık görülmemektedir. Damla smear testi sonuçlarında olduğu gibi her agrega boyutu için GYFC için T500 süresinin referans karışıma göre daha düşük oranda azaldığı yani akışın hızlandığı görülmüştür. Agrega boyutundaki GYFC karışımları arasında 500 mm yayılma çapına en erken ulaşan karışım 2,7 saniyede M2 karışımı olmuştur.
SertleĢmiĢ Beton Deney Sonuçları
- SertleĢmiĢ Birim Ağırlık Sonuçları
- Basınç Dayanım Sonuçları
- Schmidt Deney Sonuçları
- Kılcallık Deney Sonuçları
- Ultrases Deney Sonuçları
- Elastisite Modülü Deney Sonuçları
Taze harcın katlanma deneyinde harcın yayılması durduğunda kesme gerilmeleri ile kayma eşiğinin eşit olduğu varsayılır. Karışımların 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımlarını gösteren Tablo 4.10'a bakıldığında basınç dayanımı deneyler arasında düzenli değişim gösteren deneylerden biridir. İnce agreganın yerini aldığı %25'lik agrega boyutunun, GYFC eklendikçe neredeyse doğrusal olarak azaldığı bulunmuştur.
Karışım günleri incelendiğinde, eklenen GYFC oranı arttıkça karışımın arttığı ve agrega boyutunun küçüldüğü görülmektedir. Karışımların ultrasonik dalga hızlarını gösteren Tablo 4.13 incelendiğinde M4 agrega boyutunda GYFC kullanılmasının ultrasonik dalga hızında azalmaya neden olduğu ancak referans betona daha yakın hız değerleri elde edildiği görülmektedir. M2 agrega boyutunda GYFC oranı. Ultrasonik hız 7, 28 ve 90 gün sonra ölçüldüğünde M1, M2, M3 ve M4 betonlarında genel olarak bir artış olduğu ancak agrega boyutunda GYFC oranı arttıkça bu artışın azaldığı tespit edilmiştir.
SONUÇ VE ÖNERĠLER
- Kayma gerilmesi-deformasyon oranı
- Kayma gerilmesi τ çok düĢük bir sabit kayma hızında ve statik akma gerilmesi τ 0S
- KarıĢımda kullanılan iri agrega ve ince agrega
- KarıĢımda kullanılan granüle yüksek fırın cürufu
- KarıĢımda kullanılan uçucu kül
- Taze birim ağırlık deneyi
- Çökme-yayılma deneyi
- V-hunisi deneyi
- J-halkası deneyi
- Reoloji deneyi
- ICAR Rheometer ekranı
- SertleĢmiĢ birim ağırlıkları ölçülmüĢ numuneler
- Basınç dayanımı ölçme cihazı
- Schmidt çekici
- Kılcallık deneyi
- Ultrases hızı ölçme aleti
- Kıvam sınıfları
- Beton basınç dayanım sınıfları
- KYB kabul kriterleri
- KYB özelliklerinin sınıflandırılma değerleri ayrıĢma direnci
- Agregaların ait fiziksel özellikleri
- Beton karıĢımları için agregaların elek analizi sonuçları
- Çimentonun fiziksel ve kimyasal özellikleri
- Çimentonun mekanik özellikleri
- Polikarboksilat esaslı akıĢkanlaĢtırıcı katkı teknik özellikleri
- GYFC kimyasal özelikleri
- Uçucu kül kimyasal özelikleri
- KYB’ler için çökme-yayılma sınıflandırılması
- KYB’ler için T 500 sınıflandırılması
- KYB’ler için V-hunisi sınıflandırılması
- KYB’ler için J-halkası sınıflandırılması
- Taze beton deneyleri ve sertleĢmiĢ beton deneyleri
- Taze betonun birim ağırlık sonuçları
- Yayılma mesafesi
- T 500 süresi
- V-hunisi akma süreleri
- J-halkası yayılma ve T 500 süresi
- J-halkası PJ sonucu
- Reoloji deneyi sonuçları
- SertleĢmiĢ betonun birim ağırlık sonuçları
- Basınç dayanım deney sonuçları
- Schmidt çekici ile yüzey sertlik ölçüm sonuçları
- Ultrases geçiĢ hızı deneyi sonuçları
- Elastisite modülü deneyi sonuçları
Effects of different curing regimes on the compressive strength properties of self-compacting concrete containing fly ash and silica. Ecological, fresh condition and long-term mechanical properties of high-performance self-compacting concrete with fly ash. Effect of fly ash and silica on the compressive strength of self-compacting concrete under different curing conditions.
The effect of mineral admixtures on the properties of self-compacting concrete. Cement and Concrete Composites Volume 33, Issue 7, August 2011, Pages 771-776. Effect of mineral admixtures on mechanical properties, chloride ion permeability and impermeability of self-compacting concrete. Compressive strength and chloride resistance of self-compacting concrete containing high-grade fly ash and silica fume.
