Tasarlanmış çimento esaslı kompozitlerin Alkali silika reaksiyonu direncinin araştırılması
Investigation of Alkali silica reaction resistance of engineered cementitious composites
Yazar: SABRİ KÖKMEN
Danışman: PROF. DR. KAMİLE TOSUN FELEKOĞLU
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Malzemesi Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Alkali silika reaksiyonu = Alkali silica reaction ; Alkalilik = Alkalinity ; Lif takviyeli beton = Fiber reinforce concrete ; Puzolan = Pozzolan ; Çekme dayanımı = Tensile strength

Özet:
Betonarme yapıların ekonomik süresini tamamlaması açısından beton kalitesi ve dayanıklılığı oldukça önemli bir faktördür. Beton, yapının ömrü boyunca durabilite yönünden birçok farklı etkiye maruz kalmaktadır. Bu etkilerden birisi de Alkali-silika reaksiyonudur (ASR). ASR, betonun dayanıklılığında negatif etki yaratır. Bu negatif etkinin oluşumu, beton içerisindeki agregalardan kaynaklı silislerin çimentodan gelen alkaliler ile beton çözeltisi içerisinde reaksiyona girmesi sonucu oluşur. Reaksiyon sonucu oluşan alkali-silika jeli nem (rutubet) ile etkileşime girerek jelde genleşir. Bu genleşme beton içerisinde içsel çekme gerilmelerine yol açarak betonda harita şeklinde görülebilen çatlaklara sebep olup betonun dayanımında oldukça olumsuz bir durum yaratmaktadır.
 
	Literatürde tasarlanmış çimento esaslı kompozit (engineering cementitious composite-ECC) olarak adlandırılan ECC, mikro mekanik tasarım ile yüksek süneklik kapasitesine sahiptir ve çoklu çatlak davranışı sergilemektedir. Betonun hem fiziksel hem de kimyasal özelliklerinde önemli performans değişimleri gösteren ECC üretilmeye başlanması ile betonun durabilite, süneklik, tokluk, vb. birçok özelliğinin geliştiği gözlenmiştir. Bu çalışmada, lifli çimento esaslı kompozitlerde reaktif agrega kullanılmasının ASR üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan çalışmalarda çekme deneyi uygulanan numunelerde çekme dayanımı, birim şekil değiştirme, ilk çatlak dayanımı ve tokluk değerleri araştırılmıştır. Sonuçlara göre lif etkisi ASR'den kaynaklanan genleşmeyi %15 azaltmıştır. En yüksek çekme dayanımı, bazalt agregası ile hazırlanan hava kürü, 90 günlük, 1. set, boncuksuz kontrol serisinde gözlenmiştir (3,83 MPa). En büyük tokluk değeri ise bazalt agregası ile hazırlanan hava kürü, 28 günlük, 1. set, boncuksuz yüksek fırın cürufu serisinde gözlenmiştir (14,63 kj/m3).

Abstract:
Concrete quality and durability are quite important factors in terms of completing the economic period of concrete structures. Concrete structure is exposed to many different effects in terms of durability during lifetime. One of these effects is the Alkali-silica reaction (ASR). ASR is a reaction between the reactive silica in the concrete aggregates (opal, chert, chalcedony and quartz) and the alkalis (sodium oxide and potassium oxide) in the pore solution of hydrated cement paste. This reaction negatively affects the durability and service life of the concrete. The reaction of the alkali-silica gel with moisture causes expansion of the gel. This expansion causes internal tensile stresses and causes cracks in the concrete. These cracks, which can be seen in the form of maps, cause a very negative situation in the strength of concrete.

	Engineering cementitious composites, simply named ECC in literature, have high ductility capacity with its micro mechanical design and exhibit multiple crack behavior. With the production of ECC, which show significant performance changes in both physical and chemical properties of concrete, it has been observed that the durability, ductility, toughness, etc. of concrete have improved. In this study, the effects of using reactive aggregates in fiber cement-based composites on ASR were investigated. According to the results, the fibre effect has decreased the expansion resulted from ASR by 15%. The highest tensile strength was observed in the air-curing, 90-day, 1st set, beadless control series (3.83 MPa) for basalt aggregate. The highest toughness value was observed in the air-curing, 28-day, 1st set, beadless blast furnace slag series for basalt aggregate (14.63 kj/m3).