Kütle betonunun soğutulmasında boru içerisine yerleştirilmiş türbülatörün etkisi
The effect of the turbulator placed in the pipe on the cooling of the mass concrete
Yazar: ÇINAR TOPRAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHSUM AYDIN
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Barajlar = Dams ; Beton = Concrete ; Hidratasyon ısısı = Hidratation heat ; Termal analiz = Thermal analysis ; Türbülatör = Turbulator

Özet:
Tarihin ilk anından günümüze dek uygarlığın en büyük göstergelerinden olan yapılaĢmada birçok farklı yapı malzemesi kullanılmıĢtır. Son yüzyıllarda ise bu yapı malzemelerinin en yaygın olarak kullanılanı beton malzemesidir. Bu yapı malzemesi ile insanlığa hizmet eden barınaklar ve çeĢitli yapılar inĢaa edilmektedir. Bu denli önem arz eden bir malzemenin çeĢitli açılardan bilimsel olarak araĢtırılmasının önemi gün geçtikçe daha da artmaktadır. Özellikle devasa boyutlarda inĢaa edilmesi gereken barajlar, nükleer santraller, köprü ayakları gibi yapıların yapımı esnasında betonun termal davranıĢı yapıyı riskli hale getirebilmektedir. Bu termal davranıĢ betona bağlayıcılık özelliği kazandıran çimento malzemesinden kaynaklanır. Çimentonun su ile birleĢimi esnasında gerçekleĢen reaksiyonlar betonun içerisinde yüksek miktarda ısının açığa çıkmasına neden olur. Buna bağlı beton içerisinde artan sıcaklığın kontrol altına alınabilmesi mühimdir.
Bu çalıĢma kapsamında aynı karıĢım oranlarına sahip 3 adet 90x90x90 cm ebatlarına sahip kütle betonu numuneleri hazırlanmıĢtır. Bu numunelerin ilki herhangi bir soğutma iĢlemine tabi tutulmamıĢtır. 2. numune ahĢap kalıp içerisine yerleĢtirilen ve ahĢap kalıbın merkezinden geçen düz boru ile soğutulmuĢtur. 3. numune boru içerisine yerleĢtirilmiĢ türbülatör ile soğutulmuĢtur. Beton dökümü öncesi ahĢap beton kalıbının belirli noktalarına yerleĢtirilen 7 adet termokupl ile beton dökümü sonrası sıcaklık değiĢimleri gözlemlenmiĢtir.
Yapılan deneysel çalıĢmada 3 numune içinde 48 saat boyunca 1 dakikalık periyotlarla termokupl ölçümleri bilgisayar ortamına aktarılmıĢtır. Bu kaydedilen veriler ile 3 numunenin belirli noktalarındaki sıcaklık değiĢimleri karĢılaĢtırılmıĢtır. Bu doğrultuda boru içerisine yerleĢtirilen türbülatörün kütle betonu numunesindeki sıcaklık değiĢimine olan etkisi incelenmiĢtir. Bu çalıĢmada son yıllarda giderek önemi artan kütle betonların sıcaklık kontrolüne yeni bir yaklaĢım getirilmeye çalıĢılacaktır.

Abstract:
Many different building materials have been used in construction, which is one of the greatest indicators of civilization from the first moment of history to the present day. In recent centuries, the most widely used of these building materials is concrete. Shelters and various structures that serve humanity are built with this building material. The importance of scientifically researching such an important material from various perspectives increases day by day. The thermal behavior of concrete can make the structure risky, especially during the construction of structures such as dams, nuclear power plants, and bridge abutments that need to be built in huge sizes. This thermal behavior is caused by the cement material that gives the concrete its binding properties. The reactions that occur during the combination of cement with water cause the release of high amounts of heat in the concrete. Therefore, it is important to control the increasing temperature in the concrete.
Within the scope of this study, three mass concrete samples with dimensions of 90x90x90 cm with the same mixing ratios were prepared. The first of these samples was not subjected to any cooling process. The second sample was placed in a wooden mold and cooled by a straight pipe passing through the center of the wooden mold. The third sample was cooled by a turbulator placed in the pipe. Temperature changes after concrete pouring were observed with 7 thermocouples placed at certain points of the wood concrete mold before concrete pouring.
In the experimental study, thermocouple measurements of 3 samples were recorded on the computer at 1-minute intervals for 48 hours. The temperature changes at certain points of the 3 samples were compared with these recorded data. In this regard, the effect of the turbulator placed in the pipe on the temperature change in the mass concrete sample was examined. In this study, a new approach will be tried to be brought to the temperature control of mass concrete, which has become increasingly important in recent years.