Sodyum potasyum silikat esaslı cam frit ilaveli beton karışımlarının üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of concrete mixtures containing sodium-potassium- silicate based glass frit
Yazar: DİLAY ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. AHMET ÇAPOĞLU
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton = Concrete ; Beton basınç dayanımı = Concrete compressive strength ; Beton dayanımı = Concrete strength ; Beton karışımları = Concrete admixtures ; Beton katkı maddeleri = Concrete additives ; Beton özellikleri = Concrete properties ; Beton üretimi = Concrete production

Özet:
Bu çalışmada, cam frit ilavesinin betonun mekanik davranışı ve mikro yapı gelişimi üzerine etkilerini incelemek üzere; sadece çimento içeren ve çimento ile frit katkısı birlikte kullanılarak hazırlanan iki farklı beton üretilmiştir. Frit katkılı beton numunelerin karakterizasyonu sırasında karşılaştırmada referans olması açısından, kompoze çimento (KÇ)'lu frit katkısız beton numuneleri; kum/çimento oranı 3:1 ve su/çimento oranı 0.5 olacak şekilde hazırlanmıştır. Frit katkılı beton numuneler ise; Gizem Frit firmasında K?O-Na?O-SiO? esaslı bir camın ergitilerek ani soğutulması ile elde edilen fritin, kum/çimento oranı 3:1 olacak şekilde kompoze çimento ile hazırlanan beton karışımına; karışımın ağırlıkça %5-10-15'i olacak şekilde ilave edilerek hazırlanmıştır. Frit ilaveli beton numunelerin hazırlanmasında uygun bir akışkanlık elde edebilmek için su/çimento oranı; artan frit miktarına bağlı olarak 0.69'a kadar arttırılmıştır. 50 mm x 50 mm x 50 mm boyuta sahip küp numuneler şeklinde hazırlanan beton numuneleri mekanik özellikleri test edilmeden önce hidratasyon reaksiyonlarının tamamlanması için sırasıyla 7, 14, 28, 56 gün gibi farklı sürelerde, hem açık atmosferde hem de su içinde kür edilmek üzere bekletildikten sonra basma mukavemetleri ölçülmüştür. Ayrıca, mekanik testten geçen beton numunelerinin mikro yapılarındaki fazlar; X-ışını kırınım indisi (XRD) metodu ile tespit edilmiş ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile görüntülenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu ile görüntüleme sırasında fazların içerdiği elementler EDX tekniği ile tespit edilmiştir. Ayrıca, beton karışımlarının sıcaklığa bağlı davranışı DTA/TG yöntemleri kullanılarak incelenmiş ve elde edilen sonuçlar hem frit miktarına bağlı olarak hem de referans olarak hazırlanan katkısız beton numuneleri ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this study, to examine the effect of glass frit addition on the mechanical behavior and microstructure development of concrete bodies, two different concrete mixtures were prepared by using a contribution of only cement and a contribution of frit and cement together. Terms of reference for comparison during the characterization of the concrete samples a contribution of frit together cement, a contribution of only cement concrete samples were mixed with a production weight ratio of sand/cement equal to 3:1 and water/cement ratio of 0.5. Supplied by Gizem Frit company, frit obtained by melting from sodium- potassium-silicate based glass and then poured into water for quenching. A contribution of only cement concrete samples were mixed with a production weight ratio of sand/cement equal to 3:1, frit additives of 5, 10, 15% by weight of the mixtures were prepared a contribution of frit together cement concrete samples. In order to achieve a suitable viscosity for mixing the preparation of concrete samples with a contribution of frit together cement, water/cement ratio has been increased up to 0.69 depending on the amount of increased frit. Concrete samples were molded into metal blocks to poduce test-cubes with dimensions of 50x50x50 mm. Before testing the samples for mechanical properties to see the effect of curing times on the completion of hydration reactions in different days such as 7, 14, 28, 56 ; respectively, the samples were hold either in open atmosphere or in the water and then tested for compressive strengths. In addition, concrete samples on which compressive strengths test were carried out were used for microstructure analysis. The phases present in the microstructure have been determined by X-ray diffraction analysis (XRD) and have been viewed by scanning electron microscopy (SEM). During Scanning electron microscopy displaying phases contained elements were determined by EDX. Moreover thermal behavior of concrete mixtures were examined DTA / TG methods and the results were compared to considering the amount of frit and the reference to the concrete samples were prepared by using a contribution of only cement.