Antifriz katkısının beton dayanıklılığı üzerine etkisi
Effect of antifreeze admixture on durability of concrete
Yazar: MUSTAFA ÇULLU
Danışman: PROF. DR. METİN ARSLAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton dayanımı = Concrete strength ; Beton katkı maddeleri = Concrete additives

Özet:
Bu çalışmanın amacı; beton katkı maddesi olarak kullanılan antifrizlerin betonun dayanıklılığına etkisini belirlemektir. Soğuk havada üretilen betonların dondan etkilenmemeleri için kullanılan %30 Kalsiyum nitrat ve %5 hidroksi etoksiye amin (%30KN+%5HEA) karışımı, Kalsiyum nitrat (KN), Polihidroksi amin (PHA) içerikli antifriz katkıları kulanılarak üç grup C30 sınıfında beton örnekler hazırlanmıştır. Hazırlanan beton örnekleri karıştırma işleminden sonra 15 dakika içerisinde taze halde dondurucuya konulmuştur. 0, -5, -10, -15 ve -20°C derecelerde 48 saat süre ile don etkisine maruz bırakılmıştır. 48 saatten sonra su kürüne bırakılan beton örnekleri üzerinde 28 günlük basınç dayanımı deneyi gerçekleştirilmiştir. Her ısı ve antifriz türünde en iyi basınç dayanımını sağlayan antifriz miktarı belirlenmiştir. Her antifriz türü için belirlenen katkı miktarı kullanılarak aynı yöntemle 100x200 mm silindir beton örnekleri hazırlanmıştır. Hazırlanan beton örnekleri 28 günden sonra 120. güne kadar H2SO4, MgSO4, NaCl korozif etkileri ve su kürüne maruz bırakılmıştır. Korozif ortamlardan ve su küründen çıkarılan beton örnekler üzerinde görünür boşluk oranı, özgül ağırlık, su emme oranı, birim hacim ağırlık, kapiler su emme, geçirimlilik (impermeabilite), yarmada çekme dayanımı, basınç dayanımı, statik elastisite modülü, poisson oranı ve donma çözülme dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir.Sonuç olarak, beton üzerinde ölçülen bütün özellikler bakımından %30 Kalsiyum nitrat ve %5 hidroksi etoksiye amin içerikli antifriz ve Polihidroksi amin içerikli antifriz katkılı betonların, Kalsiyum nitrat içerikli antifriz katkılı betonlara göre daha iyi sonuçlar verdiği, Kalsiyum nitrat içerikli antifrizlerin en düşük performansa sahip olduğu, %30 Kalsiyum nitrat ve %5 hidroksi etoksiye amin içerikli antifrizlerin en yüksek performansa sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca -5 oC dereceden daha düşük sıcaklık değerlerinde antifriz katkısının performansı düşmektedir.

Abstract:
The purpose of this study is to determine the effect of the antifreeze, which are used as the concrete admixture, on the durability of the concrete. Three groups of concrete samples C30 class were prepared such as the mixture of 30% of Calcium nitrate and 5% of hydroxy epoxy amine (%30KN+%5HEA) used for the concretes produced in cold air to prevent the effect of freezing, calcium nitrate (KN) and anti-freeze extenders containing polyhydroxy amines (PHA). These samples were freshly put in the freezer in 15 minutes after the mixing process. They were exposed to freezing effect for 48 hours at 0, -5, -10, -15 and -20 degrees. After 48 hours, there was practiced a 28-day-pressure resistance test on the concerete samples left in water cure. There were identified a quantity of antifreeze resistance providing the best pressure resistance for all kinds of anti-freezes at all degrees. 10 x 20 cm-cylinder shaped concerete samples were prepared with the same method. Those samples were exposed to water cure and corrosive effects of H2SO4, MgSO4, NaCl from 28 to 120 days. There were made such experiments on those samples taken out of water cure and corrosive circumstances as visible gap rate, specific weight, water absorption rate, unit weight, tensile strength rate, capillary water absorption, impermeability, static elasticity module, pressure resistance, poisson rate and freez-thaw resistance.As a result, it was observed that, for all the specifications can be measured on concrete, antifreezes containing 30% of calcium nitrate and 5% of hydroxyethoxy amines and the concretes mixed with anti-freeze containing polyhydroxy amine give better results than the concretes mixed with the anti-freeze containing calcium nitrate. As another observation, it was also seen that anti-freezes containing calcium nitrate have the minimum and the antifreezes containing 30% of calcium nitrate and 5% of hydroxy ethoxy amine have the maximum performance. Besides at degrees below -5oC, performance of antifreeze admixture decreases.