Çimento bağlayıcılı kompozitlerde kendiliğinden iyileşme kabiliyetinin tahribatsız test yöntemleri ile değerlendirilmesi
Evaluation of self-healing capability of cementitious composites using nondestructive testing techniques
Yazar: BUĞRA TOLUNAY
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Düşük kalsiyum oksitli F-sınıfı uçucu kül (F) ve öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (S) bulunduran sağlam ve önyüklenmiş Tasarlanmış Çimento Bağlayıcılı Kompozitler'in (F-ECC ve S-ECC) kendiliğinden iyileşme performansları farklı test yöntemleri aracılığıyla değerlendirilmiştir. Hızlı klorür iyonu geçirimlilik (HKİG) ve rezonant frekansı (RF) testlerine ek olarak literatürde sunulan diğer çalışmalardan farklı olarak bu çalışamada kendiliğinden iyileşme performansı ayrıca doğrudan elektriksel empedans (EE) ölçümleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca, farklı testlerden elde edilen sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Tez kapsamında tamamlanan deneysel çalışmalar sonucunda EE testinin kendiliğinden iyileşmenin değerlendirilebilmesinde oldukça kolay ve hızlı bir test yöntemi olduğu sonucuna varılmış ancak bu test kullanılarak elde edilen sonuçların numunelerin boşluk çözeltisi iyonik koşullarını etkileyen tüm faktörlerden önemli şekilde etkilendiği görülmüştür. Bu bağlamda, kendiliğinden iyileşme için en temel iki mekanizma olan devam eden hidratasyonun ve kalsiyum karbonat oluşumunun boşluk çözeltisinin kimyasal yapısını önemli ölçüde değiştirdiği düşünüldüğünde farklı ECC numunelerinin kendiliğinden iyileşme performanslarının EE test yöntemi kullanılarak karşılaştırılması çok da kolay olmamaktadır. EE ve HKİG test sonuçları arasında karışım ve numune türüne bakılmaksızın oldukça uyumlu bir üstel ilişki olduğu görülmüştür. Ancak RF sonuçlarının EE ve HKİG test sonuçlarının ikisiyle de ilişkili olmadığı görülmüş ve bu durum bireysel testlerin oldukça farklı parametrelerden etkilenmesiyle ilişkilendirilmiştir. Farklı test yöntemlerinden elde edilen sonuçlar birbiriyle her ne kadar tam anlamıyla örtüşmese de çalışma kapsamında kullanılan tüm yöntemlerin kendiliğinden iyileşmenin gözlemlenebilmesinde farklı ölçülerde etkin oldukları görülmüştür.

Abstract:
Self-healing assessment of sound and pre-loaded Engineered Cementitious Composites (ECCs) incorporating low calcium Class-F fly ash (F_ECC) and ground granulated blast furnace slag (S_ECC) was made through different test methods. Different from other studies in literature, direct electrical impedance (EI) measurements were used for the first time in the present study to evaluate the self-healing performance along with rapid chloride permeability test (RCPT) and resonant frequency (RF) measurements. Moreover, results obtained from these tests were correlated among themselves. In accordance with the experimental results of this study it is concluded that EI test method is rather easy to perform and takes very limited time but it seems that the method itself is markedly influenced by anything modifying ionic state of specimens. Therefore, it looks like a hard task to very accurately assess the self-healing performance of ECC specimens considering the fact that both ongoing hyration and calcium carbonate precipitation which are regarded to be the main mechanisms contributing to the self-healing signifcantly changes the specimens' pore solution chemistry. Well-fitting exponential relationship exists between EI and RCPT measurements at different ages regardless of the mixture and specimen type. However, results from RF tests do not correlate either with EI or RCPT results which is attributed to the different parameters having parmount influence on the individual tests. Although results from different tests do not always correlate well among themselves, three different tests used for the present study are capable of monitoring the self-healing behavior with differing efficiencies.