Beton ve harçlarda agrega dane boyutunun rötre ve durabiliteye etkisi
The effect of the aggregate grain size on the shrinkage and durability in concrete and mortar
Yazar: SERKAN YATAĞAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Mimarlık = Architecture ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Agrega = Aggregate ; Beton = Concrete ; Rötreler = Shrinkages ; Sıva = Stucco

Özet:
Bu çalışmada, agrega dane boyutu değişiminin rötreyi nasıl etkileyeceği incelenmiştir. Bunun yanında rötre sonucu oluşan çatlakların değişik dayanıklılık koşullarının örneğin donma-çözülme, ıslanma-kuruma sonucu oluşan deformasyon mekanizmalarıyla ilişkisi incelenmiştir. Değişik oranlarda ve maksimum dane boyutu 4 mm olan agrega kullanılarak üretilen harçlar ile maksimum dane boyutu 16 mm olan agrega kullanılarak üretilen beton üretilerek 200C sıcaklık ve % 40 bağıl nem ortam koşulunda kısıtlanmış ve serbest rötre ölçümleri yapılmıştır. Benzer şekilde tekrar üretilen harç ve beton numunelere donma-çözülme ve ıslanma-kuruma uygulanıp kısıtlanmış ve serbest rötre ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca, ortam koşullarında ve durabilite koşullarında tutulan harç ve beton numunelerde basınç, eğilmede-çekme dayanımları ile kılcallık ve su emme ölçümü de yapılmıştır. Agrega dane boyutunun büyümesinin çatlak genişliğini azalttığı görülmüştür, daha büyük agrega dane boyutunun çatlağın ilerlemesini kısıtlayıcı olduğu ve mikro boyutta tutma olanağı sağladığı düşünülmektedir. Islanma-kuruma çevrimleri sırasında çatlak genişliğinin az olması veya oluşan çatlağın genişliğinin azalması olayının kürlemeyle ilişkili olduğu düşünülmüştür. Donma-çözülme çevrimleri sonucu kısıtlanmış rötre çatlağı oluşmamış ve serbest rötre değerleri de ortam koşulları ve ıslanma-kuruma çevrimlerine göre daha az çıkmıştır. Donma-çözünme çevrimleri sonucu çatlak oluşmamasına neden olarak donma sırasında hidratasyonun durması, üretilen harç ve betonun doyma derecelerinin % 50 olarak ölçülmesi ve donma sırasında oluşan hacim artışının çatlakların oluşmasını engellediği düşünülmektedir. Basınç ve eğilme dayanımları incelendiğinde rötre ölçümlerinin bitirildiği 42.günde dayanımlarda bir düşüş gözlenmiştir. Bu sonuç, rötre sürecinin tamamlandığı zaman oluşabilecek mikro çatlakların bir miktar dayanımda düşüşe sebep olabileceğini göstermektedir. Kılcallık değerlerinin ortam koşullarında yüksek çıkması sonucu durabilitenin fiziksel özellikleri etkilediği gözlemine varılmıştır.

Abstract:
In this study, the effect of the change of the aggregate grain size on the shrinkage was investigated. Besides,the relationship between the cracks formed as a result of the shrinkage and the different durability conditions such as freezing-thawing and wetting-drying was investigated. The restrained and drying shrinkage of the mortars produced with the different rates and 4 mm maximum agregate grain size and concrete with 16 mm maximum aggregate grain size were investigated at 200C and % 40 relative humidity. During the freezing-thawing and wetting-drying, the restrained and drying shrinkage of the mortar and concrete were investigated,too. In addition, the compressive and three point bending strength tests, the capillarity and water absorption tests of the mortar and concrete were made for both environmental and durabilility conditions. It is thought that when the aggregate grain size gets bigger, the crack width decreases, larger aggregate grain size limits the development of the crack and holds the crack in micro dimension. Since the crack width is less or the formed crack width decreases during the wetting-drying cycles, it is related to the curing. After the freezing-thawing cycles, there were no restrained shrinkage cracks and the drying shrinkage was less than the environmental and wetting-drying conditons. The causes of no restrained shrinkage cracks during the freezing-thawing cycles may be considered as the stop of the hydration during the freezing, measuring % 50 saturation level of the mortar and concrete and the blocking of the volume change during the freezing to the development of the cracks. The compressive and three point bending strength decreased at 42.day when the measurement of the shrinkage finished. This result reveals that the formed cracks decrease the strength somewhat. Since the capillarity was high at ambient conditions,the durability improves the physical properties.