Katkılı taze harçların reolojik performansına sıcaklığın etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of temperature on the rheological performance of fresh mortars with additive
Yazar: MECİT TARKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KEMAL TUŞAT YÜCEL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
20. yüzyılın sonlarına doğru hazır beton ve katkı teknolojisindeki gelişmeler, betonun işlenebilirlik değerlerini oldukça yükseltmiştir. İşlenebilir beton kavramı, birçok önemli özelliği beraberinde getirmiştir. Beton, üretim kalitesi ve verimlilik açısından sağladığı yararlar ile çevre ve çalışma koşullarında sağladığı iyileşmeler neticesinde dünyada olduğu gibi ülkemizde de son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu gün beton sektöründe kullanılan, yeni nesil kimyasal katkıların maliyeti artırması bir dezavantaj olsa da, getirdiği yararlar bunun çok üstünde kalmaktadır. Ayrıca, bağlayıcı olarak çimento ile yer değiştirmeli uçucu kül, silis dumanı, öğütülmüş yüksek fırın cürufu ve taş tozu kullanımı da maliyeti azaltmaktadır. Akıcı viskoz betonlarda aranan özellikleri etkileyen önemli faktörlerden biri de temel yapılarını oluşturan harçların özelliğidir. Bu anlamda, bu özellikte ki betonların karışım bileşenleri hesaplanırken reolojik özellikleri dikkate alınır. Ayrıca, kimyasal ve mineral katkıların işlenebilme, ayrışma direnci ve priz alma süresi gibi özelliklerine etkileri de önemli olacaktır. Akış bilimi olarak tanımlayabileceğimiz reoloji, sıvı veya katı cisimlerin gerilme-deformasyon ilişkilerini zaman değişkenini de dikkate alarak, yani gerilme ve deformasyonun zamana göre türevlerini de hesaplayarak inceler. Betonların kolay iletilmesi ve yerine yerleştirilebilmesi açısından kıvamlarının akıcı olması istenir. Akıcı bir betonun kayma eşiği ve viskozitesi düşük değerler alır. Öte yandan işlenebilir bir betondan beklenen sadece akıcılık değildir, taze beton aynı zamanda kararlı olmalıdır. Kararlılık kohezyonla eş anlamlıdır. Yüksek dayanımlı ve durabil beton üretimi, betonun taze haldeki özeliklerinin kontrollü takip edilmesi ile gerçekleştirilebilir. Betonun taşınması, pompalanması, yayılması, kalıplanması ve sıkıştırılması, harcın ve betonun reolojik özeliklerine bağlıdır. Harcın ve betonun taze haldeki özeliklerini tanımlamak için geliştirilen deney metotları konvansiyonel tabanlı cihazlar üzerinde yoğunlaşmakta, teorik yaklaşımlar ise Bingham modeli ile süspansiyon teorilerinin geliştirilmesine yönelik yapılmaktadır. Özetle; bu çalışmada, farklı ortam sıcaklıklarında (180C, 300C ), katkılı taze harçlar ele alınarak, karışımların kayma eşiği ve viskozite değerleri ölçülerek elde edilecek parametrelerin betonun işlenebilirliğine etkileri gözlemlenmeye çalışılmıştır. Yukarıda belirtilen test yöntemleri ve kullanılacak cihazlar günümüz beton sektörünün ulaştığı düzeye paralel çalışmaları içermektedir. Böylece özel sektörün ihtiyaçları karşılanırken aynı zamanda akademik çalışmaların gelişmesine imkân sağlayabilecektir. Tez çalışmasında, farklı ortam sıcaklıklarında; taze harçların reolojik özelliklerinin (?: plastik viskozite ve ?: Kayma eşiği), deneysel yolla ?Celsum iki nokta işlenebilirlik deney aleti-Celsum two-point workability test apparatus kullanılarak ölçülmeye çalışılmıştır. Çimento türleri, mineral ve kimyasal katkılar ile değişimi gözlemlenmeye çalışılmıştır. Araştırma deneylerinde, CEM I 42,5 R ve CEM II 42,5 A-M R tip çimento kullanılmıştır. Su/çimento oranı beton kıvam değerleri dikkate alınarak, 400 kg/m3 dozajlı harç karışımları için 0,45 su/çimento oranı, 300 kg/m3 dozajlı harç karışımları 0,55 olarak belirlenmiş ve harç numuneleri üretilmiştir. Kimyasal katkı olarak yeni nesil akışkanlaştırıcı, mineral katkı olarak 4 farklı uçucu kül (Tunçbilek, Seyitömer, Orhaneli ve Çayırhan) ve silis dumanı kullanılmıştır. Sonuç olarak deneylerden elde edilen verilerin aralarındaki ilişkiler istatistiksel yöntemler kullanılarak model geliştirilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
The concept of workable concrete brought about several important featuresConcrete, in terms of production quality and efficiency benefits provided by the environment and working conditions as a result of improvements in recent years is widely used in Turkey as in the world.. Viscous fluid and time-dependent self-compacting concrete in the form of the mold, under its own weight without vibration, and settling and compacting concretes without decomposition is defined as. The properties of self-compacting concretes saving the cost of a new generation of chemical additives to increase much higher than a disadvantage, even though it brought benefits.. Also, with the displacement of cement as a binder of fly ash, silica fume, ground blast furnace slag and reduces the cost of the use of stone dust. Fluency in one of the important factors influencing the viscous properties of concrete, called charges that make up the basic structures of the feature. In this sense, these types of rheological properties of concrete mixture proportions are taken into account in the calculation. In addition, the workability of mineral additives, such as weathering resistance, and setting time of making the effects of the properties will be important. Flow which can be defined as the science of rheology, liquid or solid stress-strain relations, taking into account the time variable, ie, by calculating the stress and deformation in the review according to the time derivatives. Be located easily in terms of concrete instead of transmitting and asked to be their fluent consistency. Concrete shear viscosity of the low threshold values and is a fluent. On the other hand, the concrete is expected to be processed is not only streamlines, concrete must be determined at the same time. Cohesion synonymous with stability. State properties of fresh concrete and can stand the production of high-strength concrete can be performed with controlled monitoring. Transportation of concrete, pumping, distribution, and compression molding of the concrete depends on the rheological properties. Fresh concrete and mortar test methods are developed to define the specifics of state konvexial-based devices tend to concentrate on theoretical approaches for the development of theories of the Bingham model and the suspension is done. In summary, this study, different ambient temperatures, doped by taking fresh mortars, mixtures slip threshold and observing the effects of viscosity values obtained by measuring the workability of the concrete parameters to be studied. The above-mentioned testing methods and devices used in today's concrete industry reached the level of work includes a parallel. Thus, at the same time meeting the needs of the private sector will enable the development of academic studies. In this study study, the range of ambient temperatures (180C, 300C); rheological properties of fresh cement mortars(?: plastic viscosity and ?: shear threshold), mineral and chemical additives will be studied by observing changes.In the research experiments, CEM I 42,5 R ve CEMII 42,5 A-M R types of cements are used. Water / cement ratio is defined as 0,45 for 400 kg/m3 concrete dosage and 0,55 for 300 kg/m3 concrete dosageare produced.As a chemical additive, a new generation plasticizer, and as a mineral admixture, four different fly ash (Tunçbilek, Seyitömer, Orhaneli ve Çayırhan) and silica fume have been used.In experimental studies, under different temperature conditions, fresh mortar rheological parameters (?: plastic viscosity, and ?: Shear threshold), an experimental way ?two-point workability workability test apparatus?will be used to measure Relationships between the data obtained from experiments using statistical amethods will be studied to develop the model.