Mineral katkılar içeren beton yol karışımlarının mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and durability properties of concrete road mixtures with mineral admixtures
Yazar: FATİH ACIKÖK
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Türkiye'de karayolu ulaşımı diğer ulaşım türlerine göre daha yaygındır. Karayolu ulaşımının büyük bir kısmında da ağır taşıt trafiği mevcuttur. Dolayısıyla asfalt yollara bir başka seçenek olan rijit üstyapıların yani beton yolların yaygınlaşması gündeme gelmiştir. Bu beklenti ve tartışmaları dikkate alan T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü 2016 yılında "Beton Yol Kaplamaları Teknik Şartnamesi" ni çıkarmıştır.

Bu tez çalışmasında yakın bir tarihte çıkarılan bu şartnameye bağlı kalınarak üç tip beton yol karışımı yapılmıştır. İlk karışım mineral katkı kullanılmayan Referans Karışım, ikinci karışım çimentoyla %20 ikame edilen uçucu külün (UK) bulunduğu karışım (%20 UK'lı Karışım), üçüncü karışım ise çimentoyla %20 ikame edilen öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufunun (ÖGYFC) bulunduğu karışımdır (%20 ÖGYFC'li Karışım).
Üretilen bu karışımların 7 ve 28 günlük basınç dayanımlarına, yarmada çekme dayanımlarına ve eğilme dayanımlarına bakılmıştır. Çıkan sonuçlar, Referans Karışım ve %20 ÖGYFC'li Karışımların 28 günlük dayanım değerlerinin birbirine yakın olduğunu göstermiştir. %20 UK'lı karışımlar, 7. ve 28. günlük bütün dayanımlarda diğer iki karışımlardan düşük çıkmıştır.

Diğer yandan bu üç karışıma durabilite testleri sınıfına giren basınç altında su geçirimliliği, hızlı Klor geçirimliliği ve buz çözücü tuzlarla donma-çözülme direnci deneyleride uygulanmıştır. Bu deneylerden çıkan sonuçlar mineral katkıların durabiliteye ciddi faydaları olduğunu göstermiştir. Mineral katkılar, numunelerin su geçiririmliliği ve klor geçirgenliği düşürmüş olup donma çözülme döngülerine karşı daha dayanıklı bir beton yapısı oluşmasına katkı sağlamıştır. Özellikle öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu karışımlarının numuneleri hem dayanım açısından hem durabilite açısından çok iyi neticeler vermiştir.

Abstract:
Road transport in Turkey is more common than other types of transportation. Heavy vehicle traffic is also present in most of the road transportation. Therefore, it is a matter of spreading of rigid superstructures, namely concrete roads, which is another option for asphalt roads brought to the agenda. In 2016, the General Directorate of Turkish Highways, taking into account these expectations and discussions, has issued the "Technical Specifications of Concrete Pavements".

In this thesis, three types of concrete pavement mixture are made by adhering to this specification. The first mixture is Reference (without mineral additive), the second additive; the 20% fly ash (FA) has replaced with cement (20% FA), the third; the 20% ground granulated blast furnace slag (GGBFS) has replaced with cement (20% GGBFS).

The compressive strength, splitting tensile strength and flexural strength of the samples at 7 and 28 days examined. The results show that the 28-day strength values of the Reference Mixture and 20% GGBFS Mixtures are close to each other. 20% FA Mixture is lower than the other two mixtures at all strengths of day 7 and 28 days.

On the other hand, depth of penetration of water under pressure, resist chloride ion penetration and freeze-thaw resistance with deicing salts tests have been applied, are classified as durability tests in these three mixtures. The results of these experiments showed that mineral additives have serious benefits to durability. Mineral additive reduced water and chloride ion permeability, contributed to the formation of a concrete structure more resistant to freezing-thawing cycles. Specifically, the samples of ground granulated blast furnace slag mixtures gave very good results in terms of strength and durability tests.