Kendiliğinden yerleşen betonların akustik emisyon yöntemi ile korozyon direnci ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of corrosion resistance and mechanical properties of self-compacting concretes with acoustic emission method
Yazar: EMRİYE ÇINAR RESULOĞULLARI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEHCET DÜNDAR
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kendiliğinden yerleşen betonlar = Self compacting concretes ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Yapı malzemeleri = Building materials

Özet:
Çelik donatı korozyonu genellikle betonarme yapılarda hasara ve bozulmaya neden olur. Donatı korozyonunun izlenmesi, özellikle deniz ortamlarında yapıların dayanıklılığını ve kalan hizmet ömrünü değerlendirmek için önemli bir husustur. İzleme yöntemlerinde kullanılan tahribatsız deney yöntemleri, fiziksel karakterizasyonuna dayalı olarak harici hasar olmaksızın beton içindeki hasar seviyelerini değerlendirmek için kritik yöntemler olarak geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında tahribatsız deney yöntemlerden Akustik Emisyon (AE) yöntemi seçilmiştir. AE yöntemi; kırılma işleminin kendisi tarafından üretilen yüksek frekanslı elastik dalgaları tespit ederek hasar yayılımının izlenmesini ve hasar karakterizasyonu yapmamıza yardımcı olmaktadır. Beton tasarımında ise düşük boşluk oranına sahip, günümüzde yaygınlığı giderek artan Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB) türü seçilmiştir. KYB tasarımı yapılırken bağlayıcı olarak CEM I 42.5 R çimentosu, mineral katkı olarak Uçucu Kül (UK) ve Mermer Tozu (MT), filler malzeme olarak ise Taş Unu (TU), kimyasal katkı olarak hiperakışkanlaştırıcı kullanılmıştır. Mineral katkı içermeyen yalnızca çimento ile üretilen bir seriye ek olarak 2 farklı mineral katkıyı 3 farklı oranda kullanılmasıyla toplamda 7 seri KYB üretilmiştir. İlk olarak taze hal deneyleri gerçekleştirilip üretilen serilerin akış ve geçiş yetenekleri ölçülmüştür. Sertleşmiş KYB deneylerinde su emme, porozite, ultrases geçiş hızı, kapiler su emme, hızlandırılmış klor geçirgenliği, elektriksel özdirenç, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve hızlandırılmış korozyon deneyleri uygulanmıştır. AE yöntemiyle hem basınç ve yarmada çekme dayanımı deneylerinde hem de donatılı üretilen serilerde hızlandırılmış korozyon deneyi sırasında eş zamanlı ölçüm alınmıştır. Deney sonucunda hem çatlak analizi hem çatlak oluşumunun izlenmesi gerçekleştirilmiş olup KYB davranışlarında mineral katkı etkisiyle oluşan farklılıklar gözlemlenmiştir. AE parametreleri basınç ve yarmada çekme dayanım deneylerinden elde edilen yük ve hızlandırılmış korozyon deneyinden elde edilen akım verileriyle karşılaştırılarak güvenilirliği ortaya konmuştur.

Abstract:
Corrosion of steel reinforcement often causes damage and deterioration in reinforced concrete structures. Monitoring reinforcement corrosion is an important aspect to assess the durability and remaining service life of structures, especially in marine environments. Non-destructive testing methods used in monitoring methods have been developed as critical methods to assess damage levels within concrete without external damage based on its physical characterization. In this thesis study, the Acoustic Emission (AE) method, one of the non-destructive methods, was chosen. AE method; It helps us monitor damage propagation and characterize damage by detecting high-frequency elastic waves produced by the fraction itself. In the concrete design, the Self-Compacting Concrete (SCC) type, which has a low void ratio and is increasingly common today, was selected. While designing SCC, CEM I 42.5 R cement was used as binder, Fly Ash (FA) and Marble Powder (MP) as mineral additives, Stone Dust (SD) as filler material, and hyperplasticizer as chemical additive. In addition to a series produced only with cement, which does not contain minerals, a total of 7 series of SCC were produced by using 2 different mineral additives in 3 different ratios. First, fresh state experiments were carried out and the flow and transition abilities of the produced series were measured. Water absorption, porosity, ultrasonic pulse velocity, capillary water absorption, accelerated chlorine permeability, electrical resistivity, compressive strength, splitting tensile strength and accelerated corrosion tests were applied in hardened SCC experiments. With the AE method, simultaneous measurements were taken during both the compressive and splitting tensile strength tests and the accelerated corrosion test on the reinforced series. As a result of the experiment, both crack analysis and crack formation monitoring were carried out, and differences in SCC behavior due to the effect of mineral layers were observed. The reliability of the AE parameters was demonstrated by comparing them with the load data obtained from the compressive and splitting tensile strength tests and the flow data obtained from the accelerated corrosion test.