Silex ve Tras katkılı harç ve beton karışımlarının mekanik ve fiziksel özelliklerinin karşılaştırılması
The comparison of the mechanical and physical characteristics of the Silex and Trass mixed mortar and concrete
Yazar: İSMAİL EREN ÖZİNAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton = Concrete ; Harç = Mortar ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Sileks = Silex ; Tras = Trass

Özet:
Puzolanik özelliklere sahip birçok yapay ve doğal madde, çok eski zamanlardan günümüze kadar inşaat yapım alanında ve beton üretiminde çeşitli amaçlarla kullanılmışlardır. Bu maddeler betonun fiziksel, mekanik ve durabilite özelliklerini iyileştirmek ve üretimde ekonomi sağlamak amaçlarıyla kullanılan katkı maddeleridir. Puzolanik özelliklerinin yanında, efektif bir dolgu maddesi fonksiyonu da görebilen bu maddeler bağlayıcı hamur yapısını değiştirirler. Böylece betonun çeşitli özellikleri iyileştirilirken; bilhassa puzolanik aktivitesi yüksek olan mineral katkı maddeleri, boşluk yapısını da iyileştirerek daha yoğun bir bağlayıcı hamurun oluşmasını, agrega-hamur ara yüzeyindeki aderansın artmasını sağlarlar. Bu çalışmada, mineral katkı olarak seramik sanayisinin bir atık ürünü olan sileks malzemesi ve tras kullanılmış ve sileks malzemesinin beton performansına olası katkılarının belirlenmesi amaçlanmıştır.Her iki mineral katkı malzemesi ile üretilen harç ve betonların fiziksel ve mekanik özellikleri hem birbirleri ile hem de sadece PÇ 42.5 içeren şahit (kontrol) grup ile karşılaştırılmıştır. Çimento yerine ağırlıkça, %10, %20, %30, %40, %50 ve %60 oranlarında öğütülmüş sileks, %10, %20 ve %30 oranlarında tras ikame edilerek harç karışımları ve %10, %20 ve %30 oranlarında tras ve öğütülmüş sileks ikame edilerek beton karışımları üretilmiştir. Üretilen harç numuneleri üzerinde 7, 28, 56 ve 120. günlerde eğilme ve basınç deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sertleşmiş beton numuneler üzerinde ise 28 ve 56. günlerde eğilme, basınç, elastiklik modülü, yarmada çekme ve kapiler su emme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, öğütülmüş sileksin puzolanik aktivitesi belirlenmiştir.Bu çalışma kapsamında üretilen harç ve beton numuneler üzerinde gerçekleştirilen mekanik ve fiziksel deneyler sonucunda, beton içerisinde mineral katkı maddesi olarak öğütülmüş sileks kullanımının, en düşük yerdeğiştirme oranı olarak seçilen %10 değerinde, mekanik ve fiziksel özellikler bakımından sileks içermeyen şahit numunelere benzer özellikler gösterdiği görülmüştür. Bunun yanında, artan diğer oranlarda öğütülmüş sileks ilave edilmesinin, belirlenen özellikleri olumsuz etkilediği görülmüştür. Puzolanik aktivitesinin yüksek olduğu bilinen tras ilaveli harç ve betonların özeliklerinin ise iyileştiği ve en iyi performansın %20 tras yerdeğiştirme oranına sahip beton karışımlarında oluştuğu görülmüştür. Öğütülmüş sileks malzemesi üzerinde yapılan puzolanik aktivite deneyleri malzemenin puzolanik özelliğinin düşük olduğunu göstermiştir. Karışımlara %10 sileks ilave edilmesi durumunda özelliklerin şahit numunelere göre çok değişmemesi, öğütülmüş sileks malzemesinin bu oranda kullanımının filler (doldurma) etkisi sağlayabildiğini düşündürmüştür.

Abstract:
Many artificial and natural materials with pozzolanic characteristics have been used for many different purposes in construction field. These materials are used as additives to improve the durability, physical and mechanical characteristics of concrete and reducing the cost of production. They work as an effective filling material and change the structure of the binding paste and improve certain characteristics of concrete. The additives with high pozzolanic activity help improve the cellular structure, form a more binding paste and increase the adherence on the aggregate-paste interface. In this study, Silex which is a waste product of the ceramic industry and trass have been used to determine their possible contributions to the performance of concrete.Sets of mortars and concrete have been produced with these mineral additives and they have been compared both between themselves and with the control group that contains only PC 42.5. These sets have been produced with 10% ,20%, 30%, 40%, 50% and 60% silex instead of cement and 10%, 20%, 30% trass. Bending and compression tests have been done on the mortar samples on the 7th, 28th, 56th and 120th days, while bending and compression, modulus of elasticity, tensile splitting, capillary water absorbtion tests have been done on the hardened concrete samples on the 28th and 56th days. Furthermore, the pozzolanic activity of grinded silex has been determined.This study produced in the mortar and concrete samples can be accomplished on the mechanical and physical tests as a result, the concrete in the mineral supplements as a ground Silex use the lowest replacement rate has been chosen as 10% in value, mechanical and physical properties in terms Silex without a witness samples are similar to features that show was seen. In addition, increasing proportions of ground Silex add other specified properties were negatively affected. High activity known trass pozzolanic mortar and concrete additive improves the properties and the best performance of the displacement rate of 20% tras have been seen to occur in the concrete mix. Done on the ground Silex material experiments pozzolanic activity of the material showed low pozzolanic feature. In the case of 10% be added to the mixture of features Silex samples according to the witness not changed a lot, at this rate of use of ground Silex filler material (filling) effect suggests could provide.