Vakum uygulanan donatılı saha betonlarında uçucu kül katkısının mekanik özelliklerine etkisinin deneysel olarak araştırılması

Abstract

Beton, gelişmiş toplumların temelini oluşturan malzemeler arasında önemli bir yerdedir. Betondan imal edilen ve açık havaya maruz kalan saha betonlarının kesit kalınlığı diğer betonarme yapı elemanlarına göre daha az ve yüzey alanları çok geniş olduğundan maruz kaldıkları etkilere karşı daha farklı tepkiler gösterebilmektedir. Bu etkiler zamana bağlı olarak betonun durabilitesini bozmaktadır. Betonun durabilite kaybını en aza indirmek ve hizmet ömrünü uzatmak için betonun kompasitesi artırılmalıdır. Bu nedenle, saha betonlarına farklı teknikler uygulanabilmektedir. Kompasiteyi artırmanın bir yöntemi de, betona vakum uygulanmasıdır. Vakum uygulaması sırasında su geri çekilirken oluşan titreşimle kılcal boşluklar da kapanmakta ve daha dolu bir beton elde edilmektedir. Betonla ilgili uygulamalarda basınç dayanımı en önemli özellik olarak kabul edilir. Diğer özelliklerin birçoğu basınç dayanımı ile doğru orantılı olarak değişir. Aynı şeyi dayanıklılık için söylemek ise her zaman mümkün değildir. Bu nedenle, mineral katkılar kullanılarak beton durabilitesini iyileştirmek mümkündür. Bunun yanı sıra, beton karışımında en pahalı ve üretimi sırasında çevreyi kirleten malzeme çimentodur. Dünyada çevre kirliliğine neden olan fabrikaların başında çimento fabrikaları ön sıralarda gelmektedir. Bu nedenle çimento yerine farklı katkı malzemeleri kullanılarak hem betonun mekanik özelliklerini iyileştirmek hem de daha ekonomik ve çevreci bir beton elde etmek mümkündür. Bu amaçla bu çalışmada, beton sınıfı C25 olan 15*80*80 cm' lik betonarme plaklar üretilmiş, üretilen plaklara vakum uygulaması yapılarak ve 28 ve 90 gün sonra 10/10 cm, 15*15*40 cm ve 4*4*7 cm'lik numuneler alınmıştır. Alınan numunelere serbest basınç deneyi, eğilme deneyi, böhme deneyi ve kılcal su emme deneyi yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca basınç dayanımı deneyi donatılı ve donatısız olarak iki şekilde yapılmıştır. Dökülen betonarme plaklarda çimento %0, %5, %10, %15 ve %20 oranlarında uçucu külle ikame edilmiştir. Tüm deneyler sonucunda vakum uygulanan beton numunelerin, vakum uygulanmayan numunelere kıyasla daha iyi sonuçlar verdiği sonucuna ulaşılmıştır. Bununla birlikte 90 günlük deney sonuçları 28 günlük deney sonuçlarına oranla uçucu külün puzolonik aktivitesinden kaynaklı daha iyi sonuçlar vermiştir. Ayrıca donatılı karot numuneler donatısız karot numunelerden daha yüksek basınç dayanımı vermiştir.

Concrete is an important place among the materials that form the basis of developed societies. The cross-section thickness of the field concretes made of concrete and exposed to open air is less than the other reinforced concrete building elements and the surface areas are very wide. Therefore, they may show different reactions to the effects they are exposed to. These effects impair the durability of the concrete over time. The compactness of concrete must be increased in order to minimize the durability of concrete and to extend its service life. Therefore, different techniques can be applied to field concrete. During vacuum application, the capillary spaces are closed with the vibration that occurs while the water is withdrawn and a more filled concrete is obtained. In concrete applications, compressive strength is considered as the most important feature. Many of the other features change in direct proportion to the compressive strength. It is not always possible to say the same thing for durability. Therefore, it is possible to improve concrete durability by using mineral additives. In addition, the most expensive material in the concrete mixture and the material that pollutes the environment during its production is cement. In the world, cement factories are one of the leading factories that cause environmental pollution. Therefore, it is possible to improve the mechanical properties of the concrete as well as to obtain a more economical and environmentally friendly concrete by using different additives instead of cement. For this purpose, in this study, 15 * 80 * 80 cm reinforced concrete slabs of concrete class C25 were produced, vacuum was applied to the produced plates, after 28 and 90 days 10/10 cm, 15 * 15 * 40 cm and 4 * 4 * 7 cm core samples were taken. The results were compared by performing compressive strength, bending test, abrasion test and capillary water absorption test. In addition, the compressive strength test was carried out in two ways, with and without reinforcement. In reinforced concrete slabs produced, cement was replaced with fly ash at the rates of 0%, 5%, 10%, 15% and 20%. As a result of all experiments, it has been concluded that vacuumed concrete samples give better results compared to non-vacuumed samples. However, the 90-day experiment results gave better results due to the pozzolonic activity of the fly ash compared to the 28-day experiment results. In addition, reinforced core samples gave higher compressive strength than non-reinforced core samples.