Kalsiyum aluminat çimentolu üçlü sistemlerle üretilen betonarme plakların davranışlarının incelenmesi
Investigation of the behavior of reinforced concrete plates manufactured with calcium aluminate cement triple systems
Yazar: NURİ OSMAN EMEKLİ
Danışman: DOÇ. DR. ALPTUĞ ÜNAL
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kalsiyum alüminatlar = Calcium aluminates ; Su geçirimliliği = Water permeability ; Zımbalama dayanımı = Punching shear ; Üçlü sistemler = Ternary systems

Özet:
Yapı inşa yöntemlerinin gelişmesi yer altı ve yer üstünde farklı yapı sistemlerine yönelimi arttırmıştır. Bu çalışma ile farklı yapı sistemlerinin ihtiyaçlarını karşılayabilmek için kalsiyum aluminat çimentolu üçlü sistemli karışımlar hazırlanmıştır. Kalsiyum aluminat çimentosunun geçirdiği dönüşüm reaksiyonundaki dengesizlikten kaynaklı ortaya çıkan gözenekli yapının dayanımda oluşturduğu düşüşlerin engellenmesi amacıyla silis dumanı ve alçı kullanılmıştır. Çalışmanın asıl amacı, yüksek erken yaş dayanımına, yüksek dayanıklılığa sahip, çevreci ve işlevsel beton karışımları hazırlayarak betonarme taşıyıcı elemanlarda kullanılabilirliğini araştırmaktır. Bu amaçlar doğrultusunda oluşturulan üçlü sistemlerle biri referans 3 farklı karışım ve portland çimentolu karışım hazırlanmıştır. Üçlü sistemli karışımlarda mikroyapı analizleri ile hidratasyon mekanizmaları incelenmiştir. 4 farklı karışım eğilme ve basınç dayanım testlerine tabi tutularak dayanım kazanma şekilleri incelenmiştir. Üçlü sistemli karışımlarla 1/3 ölçekli 6 adet 100x100x8 cm boyutlarında çift kat çelik hasırlı betonarme plaklar hazırlanmıştır. Plaklar 1. ve 28. gün sonunda zımbalama dayanım deneyine tabi tutulmuştur. Plak karışımlarından alınan 15x15x15 cm küp numuneler üzerinde 1. ve 28. gün sonunda basınç altında su işleme derinliği tayini deneyi gerçekleştirilerek portland çimentolu karışımlarla kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre üçlü sistemlerde kullanılan mineral katkılar betonarme plakları gevrekleştirerek referans numunelere kıyasla zımbalama hasarına karşı kötü performans sergilemiştir. Mineral katkıların neden olduğu yüksek etrenjit erken yaş dayanımını yükseltmiş ve su geçirgenliğini azaltmıştır.

Abstract:
The development of building construction methods has increased the orientation to different building systems underground and above ground. In this study, triple system mixtures with calcium aluminate cement were prepared in order to meet the needs of different building systems. Silica fume and gypsum were used in order to prevent the decrease in the strength of the porous structure resulting from the imbalance in the transformation reaction of the calcium aluminate cement. The main purpose of the study is to investigate the usability of reinforced concrete bearing elements by preparing environmentally friendly and functional concrete mixtures with high early age strength, high durability. With the triple systems created for these purposes, 3 different mixtures, one of which is a reference, and a mixture with portland cement were prepared. Microstructure analysis and hydration mechanisms were investigated in ternary system mixtures. 4 different mixtures were subjected to flexural and compressive strength tests and their ways of gaining strength were examined. With triple system mixtures, 6 pieces of 1/3 scaled 100x100x8 cm double layer steel mesh reinforced concrete slabs were prepared. Plates were subjected to stapling strength test at the end of the 1st and 28th days. At the end of the 1st and 28th days on 15x15x15 cm cube samples taken from the slab mixes, the water penetration depth test was performed under pressure and compared with the portland cement mixes. According to the results obtained, the mineral additives used in the triple systems embrittled the reinforced concrete slabs and showed poor performance against punching damage compared to the reference samples. High ettringite caused by mineral additives increased early age strength and decreased water permeability.