Cam tozu ve yüksek fırın cürufu kullanımlarının ultra yüksek performanslı beton karışımlarının basınç dayanımına etkisi
Effect of uses of glass powder and ground granulated blast furnace slag to compressive strenght of ultra high performance concrete mixtures
Yazar: NİYAZİ BIÇAKÇIOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT HASGÜL
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Ultra Yüksek Performanslı Beton (UYPB) karışımında çimento yerine cam tozu (CT) ve yüksek fırın cürufu (YFC) kullanılmasının beton basınç dayanımına olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, 0.18 ve 0.19 su/bağlayıcı oranına sahip iki tip beton karışımı tasarlanmıştır. Kontrol karışımına ilaveten %4 ve %8 oranlarında çimento yerine CT ve YFC'nun ayrı ayrı ve beraber kullanımı ile tekli, ikili ve üçlü bağlayıcı sistemine sahip toplamda 16 adet UYPB karışımı üretilmiştir. Üretilen beton karışımlarının lifli/lifsiz ve buhar kürlü/kürsüz koşullarında 7, 14, 28, 56 ve 90 günlük basınç dayanımları elde edilmiştir. Çalışmada, gözönüne alınan beton yaşları için test numunelerinin basınç dayanımlarına ait ortalama değerler esas alınarak, ilgili katkı maddeleri ile çelik lif ve buhar kürü uygulamasına ait sonuçlar katkısız numuneler referans alınarak değerlendirilmiştir.

Tip-1 karışımlarında, gözönüne alınan CT ve YFC oranı arttıkça beton basınç dayanımları 28 güne kadar azalan bir eğilim göstermiştir. Buna karşın, 56 ve 90 günlük basınç dayanımlarının katkısız referans numuneyle çok yakın olduğu belirlenmiştir. Bu bağlayıcı tipi için, beton karışımlarına çelik lif eklenmesi sonucunda 28 günlük basınç dayanımlarının azalırken, CT ve YFC'nun eşit oranlarda kullanıldığı numunelere ait dayanımlar artmıştır. Buhar kürü erken beton yaşlarında basınç dayanımlarını artırırken, 28 gün ve sonrasında bu değişimlerin daha sınırlı kaldığı belirlenmiştir.

Tip-2 karışımlarında ise, CT miktarı arttıkça tüm beton yaşları için basınç dayanımları azalım eğiliminde olmasına karşın, 28 gün ve sonrasında bu değişimlerin oldukça küçük olduğu belirlenmiştir. %4 YFC içeren karışımın 28 ve 56 günlük basınç dayanımları artarken, YFC miktarı arttığında dayanım bir miktar azalmıştır. Karışımdaki YFC miktarından bağımsız olarak 90 günlük basınç dayanımlarının referans karışımla hemen hemen aynı olduğu görülmüştür. Karışımlara çelik lif eklenmesi sonucunda 28 gün ve daha ileri basınç dayanımlarının %9'a ulaşan oranlarda artmıştır. Tüm Tip-2 numunelerine buhar kürü uygulanması sonucunda, beton yaşına bağlı olarak basınç dayanımları önemli oranda artmıştır.

Abstract:
In this study, the use of adding glass powder (GP) and ground granulated blast furnace slag (GGBFS) instead of cement on compressive strength of the Ultra High Performance Concrete (UHPC) was investigated. For this purpose, two types of concrete mixtures were designed for the water/binder ratios of 0.18 and 0.19. The total of 16 UHPC mixtures with single, double and triple binder systems were produced by the independence and combined uses of GP and GGBFS of 4% and 8% by volume beside the control mixture. The concrete compressive strengths of mixtures relating to 7, 14, 28, 56 and 90 days were determined with and without the considering steel fiber and steam curing. By using the average compressive strengths of test specimens for each concrete age, the effects of additive agents, steel fiber and steam curing to the strength were discussed based on the control mixture.   

In the Type-1 mixtures, as the amount of GP and GGBFS increases, the concrete compressive strengths of 28 day showed a decreasing trend. But however, it was determined that the strengths of 56 and 90 days were very close to the reference specimens. For this binder type, while the compressive strengths of 28 day after adding the steel fiber to the concrete mixture, the strengths of specimens with both the GP and GGBFS increased. It can be also noted that even though the steam curing increased the compressive strengths at early ages, these variations remained limited for 28 day and later.

In the case of Type-2, as the GP amount increases while the compressive strengths had decreasing trend at all concrete ages 28 day, these variations were very small percentage at 28 day and later. But however, it was also noted that while compressive strengths of mixtures with adding the GGBFS of 4% by volume increased at 56 and 90 days, the increasing of GGBFS amount lead to decrease the strengths. However, regardless of GGBFS amount, the compressive strengths of 90 day were very close to the reference specimens. After adding the steel fiber to the concrete mixture, the 28 day and later compressive strength increased up to 9%. Conducting the steam curing to the Type-2 specimens, the compressive strengths significantly increased depending on the concrete ages.