Kolemanit katkılı çimento ile üretilen pomza agregalı hafif betonun fiziksel özelliklerinin araştırılması
The investigation of the physical properties of the lightweight concrete produced with pumice aggregate and colemanite blended cement
Yazar: NAMIK YALTAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEVDET EMİN EKİNCİ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton = Concrete ; Kolemanit = Colemanite ; Ponza = Pumice ; Radyasyondan korunma = Radiation-protection

Özet:
Kolemanit katkılı çimento ile üretilen pomza agregalı hafif betonun, fiziksel özelliklerini araştırmak amacıyla yapılan bu çalışma kapsamında, %0, %0.4, %0.6, %0.8, %1 ve %2 oranlarında çimento ile ikame edilen kolemanit katkısı ile hafif beton numuneleri üretilmiştir. Beton karışımında iri ve ince agrega olarak, Türkiye-Van-Erciş-Kocapınar Bölgesi'nden elde edilen pomza kullanılmıştır. Beton numuneleri 28, 56 ve 360 gün kürlenmiş ve çalışma kapsamında, beton numunelerinin gama radyasyon soğurganlıkları deneysel olarak incelenerek kolemanit katkısının bu anlamda etkisi irdelenmiş, ayrıca WinXcom programı ile teorik olarak hesaplanan radyasyon zırhlama değerleriyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca numuneler üzerinde, porozite, kılcal su emme, ultrases hızı geçiş, basınç dayanımı ve yüksek sıcaklık dayanımı deneyleri yapılmış ve kür yaşının söz konusu parametrelere etkisi belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre kolemanit katkısı hafif betonun radyasyon zırhlama özelliğinde iyileştirme yapmış, ancak kolemanit oranı (%0.4-2) ile lineer ve kütle soğurma katsayıları arasında doğrusal bir ilişki olmadığı görülmüştür. Özellikle uzun süreli (360 gün) kürleme yaşının lineer ve kütle soğurma katsayılarını yükseltmiş ve ortalama serbest yol değerlerini düşürmüş, kür yaşı ile söz konusu parametreler arasında güçlü doğrusal bir ilişki olduğu ortaya konulmuştur. WinXcom ile yapılan radyasyon zırhlama teorik hesaplarıyla uyumlu sonuçlar bulunmuştur. İleri kür yaşı (360 gün), kapiler su emme ve porozite değerlerini sırasıyla, %23.13-43.76 ve %9.6-23.8 seviyelerinde düşürmüş, basınç dayanımında kolemanit katkısı özellikle ileri kür yaşlarında iyileşmeler göstermiş, 360 günlük kür yaşı basınç dayanımını pozitif yönde etkilemiş ve ultrases geçiş değerleri ile karşılaştırıldığında sonuçlar birbirine uyumlu çıkmıştır. 28 ve 56 günlük kolemanit katkılı numunelerde 400oC sıcaklık sonrası değişken bir ağırlık ve basınç kaybı gözlemlenirken,  600oC ve 800oC'lik sıcaklıklarda birbirine yakın çıkmıştır.

Abstract:
Within the context of this study aimed to investigate physical properties of lightweight pumice aggregate concrete produced with cement containing colemanite, lightweight concrete specimens were produced with colemanite contribution substituted in cement proportions as 0%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1%, and 2%. In concrete mix, pumice obtained from Kocapınar Region in Erciş, Van Turkey was used as coarse and fine aggregates. Concrete specimens were cured into 28, 56 and 360 days and in the context of this study, the effect of colemanite contribution was examined by experimentally investigating of gamma radiation shielding properties of concrete specimens, besides it was compared with radiation shielding values calculated theoretically with WinXcom Program. Additionally porosity, capillary absorption, ultrasonic pulse velocity, compressive strength and high temperature endurance tests were applied on these specimens, and the effect of cure age on aforesaid parameters was determined. According to the obtained results, colemanite contribution improved the radiation shielding feature of lightweight concrete but there was no linear relationship between colemanite proportion (0.4-2%) and linear and mass attenuation coefficient. Especially long term curing age (360 days) enhanced linear and mass attenuation coefficient and reduced mean free path values, and it was revealed that there was an intense linear relationship between curing age and aforesaid parameters. The results were found coherent with radiation shielding theoretical calculations obtained from WinXcom. Long term curing age (360 days) reduced capillary water absorption and porosity values respectively as 23.13-43.76% and 9.6-23.8%, and at the compression strength colemanite contribution indicated improvements in long term curing age, 360 days curing age affected positively compression strength and comparing with the values of ultrasonic pulse velocity, the result were found coherent. It was observed that 28 and 56 days specimens with colemanite contribution had loss of changeable weight and compressive strength after 400oC, and at 600oC and 800oC they were closed to each other.