Farklı puzolanik bileşime ve hamur yapısına sahip çimento harç örneklerinin, sülfat içeren ortam ve/veya aşınma etkilerine karşı dayanıklılığının incelenmesi
Investigation on the durability aspect of the cement paste samples having different pozzolanic composition and matrix subjected to the mediums containing sulfate and/or abrasive effects
Yazar: AHMET ÇAVDAR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ YETGİN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Aşındırma = Abrasion ; Dayanıklılık = Durability ; Petrografik özellikler = Petrographic properties ; Sülfat = Sulfate ; X ışını kırınımı = X ray diffraction ; Yapı malzemeleri = Building materials ; Çimento = Cement

Özet:
Beton ve dolayısıyla çimento harçları için dayanıklılık kavramı, son zamanlarda en az mekanik özellikler kadar önem arz eden bir duyarlılık kazanmıştır. Dayanıklılık kavramı, asitli, sülfatlı ortamların ve/veya çeşitli kimyasal maddelerin zararlı etkilerine veya aşındırma gibi mekanik etkilere karşı betonun gösterdiği direnç olarak tanımlanmaktadır. Betonların bu özelliğini geliştirmek amacıyla gerçekleştirilen çalışmaların büyük çoğunluğu bu etkileri tek tek ele almaktayken, gerçekte ise beton bu etkilerin ikisine veya daha çoğuna aynı anda maruz kalabilmektedir.Bu çalışmada, yedi farklı bileşimdeki çimentodan üretilen ve hava sürükleyici katkı maddesiyle çeşitlendirilen harçlar, öncelikle sülfatlı ortama ve aşınma etkisine ayrı ayrı maruz bırakılmış ve daha sonra bu iki etki birleşik halde çimento harçlarına uygulanmıştır. Bir yıl boyunca yedi farklı kür süresinde bekletilen örneklerle gerçekleştirilen deney sonuçlarının tartışıldığı bu çalışma, basınç, eğilme ve aşınma gibi temel deneylerin yanında ince kesit ve XRPD incelemeleriyle de desteklenmiş bulunmaktadır.Dört bölümden oluşan bu çalışmanın birinci bölümünde, beton ve dayanıklılık konularına kısa bir giriş yapılmış ve kaynaklar ışığında bu konuda gelinen noktanın genel bir tanıtımı yapılmıştır. Kullanılan malzemelerin özellikleri ve gerçekleştirilen deneylere ikinci bölümde yer verilmiş olup, üçüncü bölümde elde edilen bulgular tartışılmıştır. Son bölümde ise önemli sonuç ve öneriler bir kez daha vurgulanarak çalışma tamamlanmıştır.Çalışmadan elde edilen en önemli bulgular özetlenecek olursa; sıkı yapılı bir çimento hamur dokusunun gerek sülfat etkisine gerekse aşındırıcı etkilere karşı çimentoya ilave edilen mineral bileşenlerden daha öncelikli bir ihtiyaç olarak ortaya çıktığı görülmüştür. Sülfat etkisiyle, özellikle mineral katkı içermeyen ve nispeten daha boşluklu yapıya sahip örnekler, daha büyük ölçekli bozulmalara maruz kalmıştır. Kütlece %25'ten fazla puzolanik malzeme içeriğinin sülfatın zararlı etkilerine karşı, çimento hamurlarına önemsenecek bir katkı sağlamadığı görülmüştür. Birleşik etkiye (sülfat ve aşındırma etkileri) maruz bırakılan hamur örnekleri, su içinde bekletilerek aşındırılan hamur örneklerine göre daha düşük dayanıklılık göstermişlerdir.

Abstract:
Concrete consequently cement mortars aspect; the durability phenomena gain sensitivity recently as important as at least mechanical properties. Durability phenomena can be described as concrete?s resistant against destructive influences of the medium containing acid, sulfate and/or various chemicals and mechanical effects like abrasion. Most of the studies realized to improve concrete?s these properties discussing these effect one by one. However, concrete can be subjected to two or more of these effects simultaneously.In this study, the mortars produced with seven different cements and varied with air-entraining agent were firstly subjected to influence of sulfate and abrasive effects separately. Later, these two effects applied to the cement mortars together. The study, the conclusions of the examples realized with the samples cured for seven different periods throughout one year discussed in, is supported by thin section and XRPD investigations besides the basic tests as compression, flexure and abrasion.In the first chapter of this study consisting of four chapters, it is introduced shortly to subjects of concrete and durability and the point arrived about this subject is explained in the light of references. Material properties and experiments are given in second chapter and in the third chapter, the findings are discussed. After important conclusions and suggestions are emphasized in the last chapter, the study is completed.If the most important findings obtained from the study are summarized; it is seen that compact cement matrix is more effective factor against both sulfate and abrasive effects than mineral additives. The samples that do not contain mineral additives and have more porous matrix were particularly subjected to larger scale deterioration via sulfate influence. In case of pozzolanic material content is more than 25% by mass, it does not provide important contribution on cement paste against detrimental effects of sulfate. The pastes subjected to coupled (sulfate and abrasive) effects show less durability if compared with the ones cured in water and later abraded.