Ham perlit agregası kullanılarak yüksek dayanımlı hafif beton üretilebilirliğinin araştırılması
Investigation to production of high strength light weight concrete with using raw perlite aggregate
Yazar: İSMET ULUSU
Danışman: PROF.DR. RÜSTEM GÜL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Maksimum agrega tane çapı 12,5 mm olan ve granülometrisi Fuller bağıntısına uyan, ham perlit agregası kullanılarak yüksek dayanımlı hafif beton üretilebilirliği üzerinde bir çalışma yapılmıştır. Bunun için; 0,3-0,4 ve 0,5 gibi üç farklı su-çimento oranında, beş farklı dozajda ve 23 farklı karışımdan beton numuneler hazırlanmıştır. Karışımların bağlayıcı miktarı (Çimento veya çimento+silis dumanı) 450 ile 650 kg/m3 arasında değişmiştir. Betonun mekanik özelliklerini iyileştirmek için, bazı karışımlara karışım hacminin %5 kadar ağırlıkta lif katılmıştır. Ayrıca taze betonun işlenebilirliğini düzenlemek için bütün karışımlara bağlayıcı ağırlığının %1,5 kadar süper akışkanlaştırıcı katılmıştır.Taze ve sertleşmiş betonun fiziksel ve mekanik özellikleri ASTM'nin ilgili standartlarına göre belirlenmiştir. Taze betonun çökme değerleri 120 ile 210 mm arasında değişmiştir. Karışıma çelik lifin katılması; karışımın viskozitesini artırarak betonda karışım, taşıma ve yerleştirme sırasında oluşabilecek segregasyon riskini ortadan kaldırmış ve betonun homojenliğini artırmıştır. Fakat betonun çökme değerinde bir azalma sağlamıştır.Araştırma sonuçlarına göre; perlit agregası kullanarak birim ağırlığı 1830 ile 1915 kg/m3 arasında değişen yüksek dayanımlı hafif beton üretimi için mineral katkının zorunlu olmadığı, fakat süper akışkanlaştırıcının kullanımının zorunlu olduğu görülmüştür. En yüksek basınç dayanımı olan 110 MPa'la 90 gün sonunda 660 kg/m3 `lük bağlayıcı miktarıyla ulaşılmıştır. Araştırma sonucuna göre; betonun mekanik ve fiziksel özellikleri üzerinde en etkili parametrelerden biri su-çimento oranı, diğeri ise bağlayıcı miktarıdır. Çelik lif; betonun basınç dayanımında bir artış sağlamazken, çekme dayanımlarında %70'e varan bir artış sağlamıştır. Lif aynı zamanda betonun daha sünek davranmasına neden olmuştur. Bu betonların elastiklik modülleri 17.5 ile 25,5 GPa arasında değişmiştir.2007 , 128 sayfaAnahtar Kelimeler: Ham perlit, yüksek dayanımlı hafif beton, çelik lif, silis dumanı, ısı iletkenliği, kuruma rötresi, birim ağırlık

Abstract:
Raw perlite aggregate which have nominal maximum aggregate size 12,5 mm and gradation fit Fuller equation was used to produce high strength lightweight concrete has been studied. As a result series eleven concrete mixtures involving 23 batches were made at tree different water-cement ratio 0,3- 0,4 and 0,5 with using cement or cement and silica fume contents of the mixture ranged from 450 to 650 kg/m3. Steel fiber was adding to some mixtures for enhancing mechanical properties of the concrete with volume fractions of 5% . To regulate workability of the concrete superplasticed was added all mixtures by 1,5% weight of cement.Some fresh and hardened properties of the concrete was evaluated according to ASTM standard testing procedures. Slump of the fresh concrete was founded between 120 and 210 mm. Such properties meet the modern concrete requirements for good workability, pumpability and high strength. Adding steel fiber to the concrete mixture greatly reduces the sedimentation of aggregate during mixing, transporting and placing and improves uniformity of mix but slump value was reduced.From the result of this investigation, it is concluded that high strength concretes with densities between 1830 and 1915 kg/m3 can be made with or without use of mineral admixtures, but use of super plasticizer is mandatory. The highest compressive cube strength achieved was 110 MPa at 90 days for cementations content of 660 kg/m3. The results of the analysis indicate that water cement ratio was found to have significant effect on mechanical and physical properties of these concretes. Also cement content and cement type effect these properties. The steel fiber did not effect compressive strength, but did increase the tensile strengths about %70 and brittleness of these concretes. The elastic modulus of these concretes change between 17,25 and 25,5 GPa.2007, 128 pagesKeywords: Raw perlite, high strength lightweight concrete, steel fiber, silica fume, heat conductivity, shrinkage, unit weight