Hava ve su kürü uygulanmış farklı oranlarda uçucu kül içeren yüksek dayanımlı betonların yüksek sıcaklık etkisi altındaki davranışlarının araştırılması
Investigation of the behavior of high strength concrete with different proportions of fly ash with air and water treatment under the influence of high temperature
Yazar: EMRAH ARAS
Danışman: PROF. DR. REMZİ ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada 500 dozlu, su/bağlayıcı oranı 0,30 olan, %2 süper akışkanlaştırıcı katkılı (SAK) ve çimentonun %10'u yerine silis dumanı (SD) ikamesi içeren yüksek dayanımlı betonlar üretilmiştir. Çimento miktarının %0, %10, %20 ve %30'u oranlarında uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Üretilen betonlar havada ve suda ayrı ayrı 28 gün süre ile kür edilmiştir. Numuneler etüvde 24 saat süre ile kurutulduktan sonra su emme oranları ölçülmüş ve 23°C, 100°C, 300°C, 500°C ve 700°C sıcaklıklara maruz bırakıldıktan sonra basınç dayanımları incelenmiştir.

Sonuç olarak karışımdaki UK oranının %10'dan fazla artması ile başlangıç basınç dayanımında genelde düşüşler gözlenmiştir. Öyle ki %30 UK içeren havada ve suda kür edilmiş numunelerin genel itibariyle yüksek dayanımlı beton sınıfında değerlendirilemeyecek basınç dayanımlarına sahip olmuştur. UK oranı arttıkça hem havada kür edilmiş hem de suda kür edilmiş numunelerin su emme miktarları azalmıştır. Tüm sıcaklık değerlerinde suda kür edilmiş numuneler havada kür edilmiş numunelerden genellikle daha yüksek basınç dayanımı değerlerine sahip olmuşlardır. Yüksek sıcaklık etkisi altında her iki kür ortamı için de %10 UK katkılı karışımlar en yüksek basınç dayanımı değerlerini vermiştir. Bu nedenle, yüksek dayanımlı/performanslı beton üretiminde SD'nin tek başına kullanılmasından ise uygun oranda olmak koşuluyla UK ile birlikte kullanılması önerilmiştir. Bu çalışma çerçevesinde %10 SD içeren betonlar için optimum UK oranı %10 olarak belirlenmiştir. Nitekim tüm karışımlar içerisinde 700°C'de en yüksek basınç dayanımına %10SD + %10UK karışım oranına sahip numunelerin sahip olmuştur.

Abstract:
In this study, high strength concrete with 500 doses, water/binder ratio 0.30, 2% superfluidizer additive (SFA) and silica fume (SF) substitution were produced instead of 10% of cement. Fly ash (FA) was used for 0%, 10%, 20% and 30% of cement amount. The concrete produced was cured separately in air and water for 28 days. After drying the samples for 24 hours, water absorption rates were measured and pressure resistances were examined after exposure to temperatures of 23⁰C, 100⁰C, 300⁰C, 500⁰C and 700⁰C.

As a result, the FA ratio in the mixture increased by more than 10% and overall decreases in initial pressure strength were observed. So, that air and water cured samples containing 30% FA have generally had pressure resistances that cannot be evaluated in the high strength concrete class. As the FA rate increased, water absorption amounts of both air-cured and water-cured samples decreased. Water-cured samples at all temperature values have generally higher compressive strength values than air-cured samples. For both curing environments under the influence of high temperatures, 10% FA doped mixtures yielded the highest compressive strength values. Therefore, it is recommended that SF be used alone in the production of high strength/performance concrete and that it be used in conjunction with the FA, provided that it is appropriate. In this study, the optimum FA ratio for concrete containing 10% SF was determined as 10%. As a matter of fact, the samples had the highest pressure strength at 700⁰C with a mixture ratio of 10SF + 10FA.