Yüksek fırın cürufunun betonun ve betonarmenin kalıcılığına (dürabilitesine) etkisi
Effect of ground granulated balast furnace slag on the durability of concrete and reinforced concrete
Yazar: ÖZGÜR ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. FEVZİYE AKÖZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Farkl özellikteki beton ile üretilen ve farkl ortam ko ullar na maruz kalan betonarmeelemanlarda yap lacak ölçüm ve deneylerden yararlan larak, ak m iddetinin ve toplamkorozyonun belirlenmesi, bunlar n kritik de erler ile kar la lmas ve eleman n korozyondurumunun tahmin edilmesi amaçlanm r. Bu amaçla planlanan çal man n deneyselbölümünde, kalker esasl k rmata agregas , silis esasl kum, %0 (katk z), %30 ve %60oranlar nda ö ütülmü yüksek f n cürufu kat larak, su/ba lay oran 0.49, katk maddesioran %0.5 olan malzemeler ile ak k vamda beton haz rlanm r. Taze beton özellikleribelirlenen bu beton ile 192 adet 100/200 mm boyutlu silindir, 96 adet 150 mm küp ve 18 adet279.4x152.4x114.3 mm boyutlu prizma betonarme numune üretilmi tir. Beton numuneler,kal ptan ç kar ld ktan sonra 28 gün standart ko ullarda, 28. günden sonra slanma-kurumaçevrimi için 14 gün klorür konsantrasyonu 0 (su), 10000 ve 40000 mg/l olan magnezyumklorür çözeltisinde, 14 gün de laboratuar ortam nda bekletilmi , her seriye 0 (kontrol), 1, 3, 6,9 ve 12 çevrim uygulanm r. Betonarme numuneler, 28. güne kadar slak bez içindetutulduktan sonra her birinin üzerine polystren havuzcuklar yerle tirilmi , slanma-kurumaeskitme süreci 14 gün ara ile havuzcuklara su ve çözelti doldurulup bo alt larak 1, 3, 6, 9 12ve 15 slanma-kuruma çevrimi uygulanm r. Silindir numunelerde bas nç ve yarma, küpnumunelerde permeabilite deneyleri, prizma numunelerde yar -hücre ve makro-hücrepotansiyel ölçümleri yap lm r. Numunelerde ayn çevrimlerin sonunda birim hacim a rl k,ses geçi h , su emme oranlar , karbonatla ma derinli i ve farkl derinliklerinde serbestklorür konsantrasyonu belirlenmi tir.Deney sonuçlar ndan, slanma-kuruma eskitme sürecine maruz b rak lmas na ra men cürufkatk ve katk z betonlar n bas nç ve yarma dayan zamanla artm r. Beton üretimindeyüksek f n cürufu kullan lmas ve oran n artt lmas n betonun performans na olumluetki yapt görülmü tür. Ö ütülmü yüksek f n cürufu kat lmas betonun geçirimlili ini,klorür iyonlar n beton içinde ilerlemesini; klorür iyonu difüzyonunu, anot-katot aras ndakiak (ÂµA) ve toplam korozyonu (coulomb) dolay ile donat korozyonunu azaltm r.Yüksek f n cürufu, puzolanik etkisi nedeni ile karbonatla ma derinli ini artt rm ,alkaliniteyi dü ürmü , buna ra men, hasarl betonarme numunelerde bile korozyon etkisiniazaltm r. Deney sonuçlar ndan geli tirilen ba nt lardan yararlan larak betonarmeelemanlarda yap lacak ölçüm ve deneylerin birlikte de erlendirilmesinden donat lardaki100 â¦'luk dirençten geçen ak n tahmin edilebilece i ve kritik ak m de eri ilekar la labilece i kan na var lm r.Anahtar Sözcükler: Ak m, donat korozyonu, kal k, slanma-kuruma çevrimi,magnezyum klorür, makro-hücre potansiyeli, ö ütülmü yüksek f n cürufu, yar -hücret

Abstract:
This work aims to estimate the corrosion activity by determining the current and totalcorrosion with measurements and experiments carried out on reinforced concrete specimenswhich are produced with different mix design and exposed to different environmentalconditions. In the experimental part of the study, fluid consistency concrete is produced withlimestone based crushed stone, silica based sand and ground granulated blast furnace slag; 0%o additive), 30% and 60%, having water/binder ratio of 0.49 and 0.5% additive. 192cylindrical concrete samples having dimensions of 100/200 mm, 150 cubic concrete sampleshaving dimensions of 150 mm, and 18 prismatic reinforced concrete samples havingdimensions of 279.4x152.4x114.4 mm are produced by using the concrete which freshconcrete properties are determined. After remolding the concrete samples, they are stored for8 days in standard conditions, and at the end of 28 days, the samples are exposed tomagnesium chloride solution with chloride concentrations of 0 (water), 10000 and 40000/l for 14 days, and then in the laboratory conditions for another 14 days, and each series isexposed to 0 (control), 1, 3, 6, 9, and 12 cycles. Reinforced concrete samples are kept in wetburlap for 28 days and then polystyrene ponds are installed on each samples, water andsolutions containing chlorides are filled and emptied for 14 days period, and wetting-dryingcycles are applied during 1, 3, 6, 9, 12, and 15 cycles. The cylindrical samples were subjectedto compressive and tensile splitting tests, cubic samples were subjected to water permeabilitysts while half-cell potential and macro-cell potential on prismatic samples are measured.o density, ultrasonic pulse velocity, water absorbtion ratios, carbonation depth and freechloride concentrations at different depths are determined.ording to the test results, the compressive and flexural strength of concretes with andwithout ground granulated blast furnace slag increase by time although they are exposed towetting-drying cycle. Utilization and increasing the amount of ground granulated blastfurnace slag in concrete production make affirmative effect on concrete performance.Reinforced corrosion decreases by decreasing the permeability of concrete, transfer ofcloride ions into concrete; diffusivity of chloride ions, current flowing (ÂµA) between anode-cothode, and total corrosion (coulomb). Although carbonation depth increases and alkalinitydreases due to the pozzolanic property of ground granulated blast furnace slag, corrosion ofdamaged reinforced concrete specimens decreases. It is convicted that the estimation ofcurrent flowing on 100 â¦ resistance and comparing with critical current value is possible withmeasurements and experiments that are carried out on reinforced concrete specimens andequations developed by using the experimental results.