Karbonatlaşmanın ve sülfatların silis dumanı ve mikro katkılı betonlarda etkisi
Effect of silica fume and micro fiber additives on sulfates and carbonation process in concrete
Yazar: NEMATULLAH RAHIMI
Danışman: PROF. DR. ÜLKÜ SULTAN KESKİN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, ince taneli çimento (DMFC-800), mikro fiber ve silis dumanı kullanılarak üretilen betonlarda sülfat ve karbonatlaşmanın etkisi araştırılmıştır. Silis dumanı DMFC-800 ile kütlece %0, %5, %10 ve %15 oranlarında ikame edilmiştir. Mikro fiber katkısı ise, hacimce her bir metre küp için 600 gr kullanılmıştır. Sekiz grup beton karışımı C25/30 beton sınıfı baz alınarak 4 grup mikro fiberli ve 4 grup mikro fibersiz olmak üzere 150x150x150 mm ebatlı küp kalıplarda dökülmüştür. Karbonatlaşma deneyinde hızlandırılmış karbonatlaşma test yöntemi uygulanmıştır. Bunun için beton numuneler 28 ve 56 gün yoğunlaştırılmış CO2 gazı ortamında bekletilmiştir. Sülfat etkisi deneyi için beton numuneler 28 ve 90 gün süre ile %2 sodyum sülfat ve %2 magnezyum sülfat konsantrasyonlarındaki dış sülfat etkisine maruz bırakılmıştır. Söz konusu kür yaşlarında numuneler kür ortamlarından çıkartılarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarına göre silis dumanı ve mikro fiber karbonatlaşmanın azaltılmasında olumlu etki göstermiştir. En yüksek karbonatlaşma direnci silis dumanının %10 ve %15 oranlarında görülürken, en az karbonatlaşma direnci ise silis dumanı ve mikro fiber içermeyen betonlarda görülmüştür. Silis dumanı ve mikro fiber sodyum sülfat atağına karşı beton direncini artırmıştır. 28 gün sodyum sülfat etkisinde kalan betonların en yüksek basınç dayanımı mikro fiber ve %10, %15 oranlarında silis dumanı içeren betonlarda, en az basınç dayanımı ise mikro fiber ve silis dumanı içermeyen betonlarda görülmüştür. Fakat silis dumanının oranı arttıkça magnezyum sülfat atağına karşı betonun direnci azalmıştır. 28 gün boyunca magnezyum sülfat çözeltisinde bekletilen betonların en yüksek basınç dayanımı, mikro fiber içeren ve silis dumanı içermeyen betonda görülürken, en az basınç dayanımı mikro fiber ve %10, %15 oranlarında silis dumanı içeren betonlarda görülmüştür. 90 gün sülfat çözeltilerinde bekletilen tüm beton grupları 28 gün sülfat çözeltilerinde bekletilen betonlara oranla basınç dayanımı bir miktar artma göstermiştir.

Abstract:
In this study, the effect of carbonation and sulfates on micro-fine cement called DMFC-800 cement, micro fibers-added and silica fume-added concrete was investigated. Silica fume was substituted with 0%, 5%, 10% and 15% by mass of DMFC-800 and 600 grams per cubic meter micro fiber additive was used. Eight groups concrete mixture of based on C25/30 class concrete were poured in 150x150x150 mm cube molds with 4 groups of micro fiber and 4 groups of non-micro fiber additive. Accelerated carbonation test method was applied in carbonation experiment. For this purpose, concrete samples were stored in condensed CO2 gas for 28 and 56 days. The concrete samples were subjected to the effect of outer sulfate at concentrations of 2% sodium sulfate and 2% magnesium sulfate for 28 and 90 days. After the curing ages, the samples were removed from the curing environment and experiments were carried out. According to the results of the experiment, silica fume and micro fiber additive had a positive effect on the reduction of carbonation. Carbonation resistance was found in the samples with a maximum of 10% and 15% silica fume, while the least carbonation resistance was observed in the samples without silica fume and micro fiber additive. Silica fume and micro fiber increased the concrete resistance against sodium sulfate attack. The maximum compressive strength of the concretes, which were exposed to sodium sulfate concentration for 28 days, was observed in concretes containing micro fiber and 10%, 15% of silica fume and the least compressive strength was seen in concretes without micro fiber and silica fume. However, as the ratio of silica fume increased, the resistance of the concrete against magnesium sulfate attack decreased. The highest compressive strength of the concretes, which were kept in 28 days magnesium sulfate concentration, was observed in the concrete which contains micro fiber and free of silica fume and the least compressive strength was observed in concrete which containing micro fiber and 10%, 15% of silica fume. The compressive strength of all concrete groups, which were kept in the sulfate solutions for 90 days, increased slightly compared to 28 days.