Metakaolin kullanımının çimento harçlarının mekanik ve durabilite özelliklerine etkisi
Effect of metakaolin on the mechanical and durability properties of cement mortars
Yazar: DİDEM ANUK
Danışman: DOÇ. DR. ŞEMSİ YAZICI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, kür süresinin, yüksek sıcaklığın, hızlandırılmış kür işlemlerinin ve çimento yerine değişik oranlarda metakaolin (MK) kullanımının harçların mekanik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca harçlarda çimento yerine metakaolin kullanımının, alkali-silis reaksiyonuna, sülfata direncine, su emme ve geçirimliliğe etkileri de çalışma kapsamında araştırılmıştır.Deneylerde çimento yerine ağırlıkça %0, %5, %10, %15, %20 oranlarında MK içeren harçlar üretilmiştir. 1. grup örneklerin 1, 3, 7, 28, 56, 90, 180 gün standart küre tabi tutulduktan sonra, 2. grup örneklerin hızlandırılmış kür yöntemleri uygulandıktan sonra eğilme ve basınç dayanımları saptanmıştır. Yüksek sıcaklığa maruz bırakılmış MK içeren harçlarında basınç dayanımları saptanmıştır. Ayrıca MK içeren harçlarda, sülfat etkisinde ve ASR sonucu oluşan genleşmeler ölçülmüştür. MK kullanımının harçların boşluk yapıları üzerindeki etkisini görmek için de harçların su emme miktarları ve geçirimlilik katsayıları belirlenmiştir.Çimento yerine MK kullanılması harçların, eğilme ve basınç dayanımlarını artırmış, ASR ve sülfata bağlı oluşabilecek genleşme değerlerini, su emme miktarlarını ve geçirimliliği azaltmıştır. En yüksek basınç ve eğilme dayanımları %15 MK kullanılan harçlarda elde edilmiştir. Ayrıca ASR ve sülfat etkisinden kaynaklanan en az genleşmeler, su emme miktarları ve geçirimlilik katsayısında en düşük değerler %15 MK içeren harçlarda görülmüştür.Anahtar sözcükler: Metakaolin, hızlandırılmış kür, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, alkali-silis reaksiyonu, sülfat etkisi, su emme, geçirimlilik.

Abstract:
In this study, the effects of curing time, high temperature, accelerated curing processes and replacement levels of cement by metakaolin (MK) on the mechanical properties of mortars, were investigated. In addition the effects of replacement level of cement by metakaolin on the alkali-silica reaction (ASR), sulfate resistance, water absorption and permeability of mortar were investigated with in the scope of the study.In experiments, mortars substituting 5, 10, 15 and 20 w % replacement of cement by MK were produced. The flexural and compressive strength the first group of samples subjected to standard curing for 1, 3, 7, 28, 56, 90, 180 days and the second group of samples, subjected to accelerated curing process, were determined. Compressive strength of mortars containing MK was also determined after exposing to high temperature. In addition, expansions of mortars containing MK were measured under sulfate attack and alkali-silica reaction. In order to determine the effects of MK on porosity, water absorption values and permeability coefficients of samples were also measured. Replacement of portland cement by metakaolin increased compressive and flexural strength, reduced the expansion values due to ASR and sulfate attack. It also reduced the water absorption values and coefficient of permeability. Mortar containing 15% MK showed maximum compressive and flexural strength. The expansion due to ASR and sulfate attack, water absorption values and permeability coefficients was the lowest in the same mixture.Key words: Metakaolin, accelerated curing, compressive strength, flexural strength, sulfate effect, alkali-silica reaction, water absorption, permeability.