Kimyasal katkıların beton sistemlerinin dayanımına etkisi, hasar oluşum ve mekanizmasının incelenmesi
The effect of chemical additives on the strength of concrete systems, investigation of failure occurrence and propagation mechanism
Yazar: FATMA ER SENCER
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KOÇAK
İstanbul Gedik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Beton, dayanıklılık ve mukavemet özellikleri nedeniyle, yapı sektöründe
oldukça fazla kullanılan bir malzemedir. Betonun dayanıklılığını arttırmak ve betona
özel özellikler eklemek amacıyla çeşitli kimyasal katkılar kullanılmaktadır. Bu
kimyasal katkılar, betonun mekanik özelliklerini iyileştirebilir, işlenebilirliğini
arttırabilir ve çeşitli performans özelliklerini optimize edebilir. Kimyasal katkıların
beton sistemlerinin dayanımına etkisi, hasar oluşumu ve mekanizması çeşitli
örneklerle detaylandırılmıştır.
Kimyasal katkılar; su azaltıcılar, çimento katkıları (uçucu kül, silis dumanı
gibi), akışkanlaştırıcılar, hava sürükleyiciler, soğuk hava şartlarına karşılık dayanımı
arttırıcılar olarak kullanılabilir. Bu katkılar, betonun işlenebilirliğini, mukavemetini,
sünekliliğini, donma-çözülme dayanımını ve kimyasal dayanımını etkileyebilir. Bazı
kimyasal katkılar, betonun erken dayanımını ve uzun vadeli dayanımını arttırabilir.
Ancak, aşırı dozaj ve uyumsuz katkılar kullanımı, betonun dayanımını olumsuz
etkileyebilir. Beton sistemlerinin hasar oluşumu ve mekanizması incelendiğinde,
kimyasal katkıların çatlak oluşumunu etkileyebileceği görülmüş olup, özellikle aşırı
dozaj, çatlaklara neden olabilir. Bazı kimyasal katkılar ile, betonun kimyasal
dayanımını arttırarak, betonun kimyasal aşınmaya karşı direncini arttırabilir.
Çevresel faktörler kapsamında; sıcaklık ve nem koşulları, betonun dayanımını ve
hasar mekanizmasını etkileyebilir. Betonda kullanılacak kimyasal katkıların
kullanımına ilişkin standartlar uygun dozaj ve uygulama koşulunu belirlemektedir.
Kimyasal katkılı ve katkısız beton numuneleri üretilmiş ve deneysel
çalışmalar gerçekleştirilerek, 1,3,7 ve 28 günlük basma dayanım test sonuçlarının
karşılaştırması yapılmıştır.
Sonuç olarak, kimyasal katkıların beton sistemlerinin dayanımına etkisi, geniş
kapsamlı bir araştırma ve mühendislik değerlendirmesi gerektiren önemli bir
konudur. Bu çalışmalara özel bir aksiyon planı oluşturmak için malzeme
mühendisleri, yapı mühendisleri ve araştırmacılar, betonun performansını optimize
etmek ve uzun vadeli dayanıklılığı sağlamak amacıyla bu konuda sürekli olarak
çalışmaktadırlar.

Abstract:
Concrete is a widely used material in the construction industry due to its
durability and strength properties. Various chemical additives are used to increase
the durability of concrete and add special properties to concrete.These chemical
additives can improve the mechanical properties of concrete, increase its workability,
and optimize various performance properties. The effect of chemical additives on the
strength of concrete systems, damage formation and mechanism are detailed with
various examples.
Chemical additives; it can be used as water reducers, cement additives (such
as fly ash, silica fume), plasticizers, air entrainers, and strength enhancers against
cold weather conditions. These additives can affect the workability, strength,
ductility, freeze-thaw resistance and chemical resistance of concrete. Some chemical
additives can increase the early strength and long-term strength of concrete.
However, excessive dosage and use of incompatible additives may negatively affect
the strength of concrete. When the damage formation and mechanism of concrete
systems are examined, it has been seen that chemical additives can affect crack
formation, and especially overdosage can cause cracks. With some chemical
additives, it can increase the resistance of concrete to chemical abrasion by
increasing the chemical resistance of concrete. Within the scope of environmental
factors; temperature and humidity conditions can affect the strength and damage
mechanism of concrete. Standards regarding the use of chemical additives to be used
in concrete determine the appropriate dosage and application conditions.
Concrete samples with and without chemical additives were produced and
experimental studies were carried out and 1, 3, 7 and 28-day compressive strength
test results were compared.
As a result, the effect of chemical admixtures on the strength of concrete
systems is an important issue that requires comprehensive research and engineering
evaluation. In order to create a specific action plan for these studies, material
engineers, structural engineers and researchers are constantly working on this issue
to optimize the performance of concrete and ensure long-term durability.