Farklı çimentoların harcın dayanım ve dayanıklılığına etkisi
The effect of different cement types on the strength and durability of mortar
Yazar: SİBEL ÖZGÜR GİRGİNKARDEŞLER
Danışman: PROF. DR. FAHRİYE KILINÇKALE
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Betonarme yapıların tasarımında dayanımın yanında dayanıklılığa da günümüzde giderek daha fazla önem verilmektedir.Bu çalışmada, çimento cinsinin, harçların dayanım ve dayanıklılığına etkisini araştırmak için farklı portland çimentoları ve farklı oranlarda mineral katkı (yüksek fırın cürufu) kullanılarak katkılı çimentolar hazırlanmıştır. Hazırlanan çimentolara kimyasal katkı katılarak harç numuneleri üretilmiştir.Beş farklı çimentoya, % 5, % 9 ve % 14 oranında yüksek fırın cürufu ağırlıkça ikame edilerek on beş farklı mineral katkılı çimento hazırlanmıştır. Harçların su/çimento oranı 0.65, süper akışkanlaştırıcı oranı % 0.4'tür. Kimyasal katkılı ve kimyasal katkısız olmak üzere toplam kırk grup harç numune üretilmiş, her grup taze harçta yayılma, birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Sertleşmiş harçlarda 7., 28., 56. ve 210. günlerde eğilme ve basınç dayanımı, ağırlıkça ve hacimce su emme, özgül ağırlık ve eskitme deneyleri yapılmıştır. Eskitme deneyleri, tüm harçlarda 28. gün başlangıç kabul edilerek, su içinde (şahit), ıslanma-kuruma (suda ıslanma-havada kuruma) ve donma-çözülme (magnezyum sülfatta ıslanma-etüvde kuruma) şeklinde yapılmıştır. Harçlarda, bir hafta suda bir hafta havada (bir çevrim), bir hafta sülfatta, bir hafta etüvde (bir çevrim) kabul edilmiş, ağırlık, boy ve ultrases geçiş süreleri ölçülmüş, eskitme süreci sonunda numunelerin eğilme ve basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır.Harçların dayanıklılığının karşılaştırılması amacı ile yapılan ölçümlere göre, ağırlık, boy ve ultrases hız değişimleri, eğilme ve basınç dayanımları esas alınarak eskitme süreçlerine göre değer analizleri yapılmıştır.Bu çalışma sonunda aşağıda özetlenen sonuçlara varılmıştır.Cüruf miktarının artması ve kimyasal katkı taze harç özeliğini olumlu yönde değiştirmiş, sertleşmiş harçların ise eğilme ve basınç dayanımını değiştirmemiş, dayanımda belirgin bir etki görülmemiştir.Bu çalışmada uygulanan koşullar ve çevrim sayısına göre eskitme süreçlerinden donma-çözülme, ıslanma-kurumaya kıyasla daha etkili olmuştur.Harçların fiziksel özeliklerindeki performans kaybı, mekanik özeliklere göre daha belirgindir.Beş çimentonun karmaşık bileşiklerinin, eskitme süreçlerine ve harçların performansına etkisi kesin olmamıştır.Çimentoların özellikle özgül yüzeyi (Blaine) , harçların performanslarında belirgin bir özellik olarak görülmüştür. Özgül yüzeyi en yüksek olan çimento değer analizi sonunda en dayanıklı harç, özgül yüzeyi düşük olan çimento ise en az dayanıklı harç olarak bulunmuştur.ANAHTAR SÖZCÜKLER: harç / yüksek fırın cürufu / kimyasal katkı / ıslanma-kuruma / donma-çözülme / MgSO4 etkisi / dayanıklılık / CEM I / değer analizi

Abstract:
Nowadays, people also pay attention to lifetime durability as well as the strength of the concrete buildings.In this thesis, it is used many different cement types to find out how they are affecting concrete strength and durability. We mainly used Portland cement and prepared different additive cements with using mineral additives. And then we prepared mortar samples from those while adding some chemicals.It is prepared 15 different kinds of mineral additive cements from 5 different cements while adding granulated blast furnace slag in 5 %, 9 % and 14 % based on their weights. İt is used 0.65 % water against to cement and super plasticizer rate was 0.4 %. In total, it is used 40 mortar groups that half contains chemical additive and other half does not. In each group, we made fresh mortar slump and density tests. We also made flextural strength, compression strength, water absorption, volumetric water absorption, specific weight and aging experiments on the hardened concretes after 7 days, 28 days, 56 days and 210 days respectively. During aging experiment, it is used mortars after 28 days and measured weight and length changes along with ultra sound transferring time on the reference sample which was in the water, in wetting-drying experiment and freezing-thawing experiment. It is used magnesium sulfate which is similar to magnesium sulfate in agrera experiment in freezing-thawing experiment. In this experiment, it is used MgSO4.7H2O salt and 13% solution based on its weight. In aging experiment, mortars have been kept in the water, in the air, in the sulfate and in driying oven for a week and then, their weight, length and ultra sound transferring have been measured. At the end of this period, it is also made flextural and compression strength experiments.Value Analyze have been made based on weight, length changes, ultra sound transfer changes, flextural and compression strength during aging performance.We have below summarized conclusions as a result of Value Analyze:Increase on slag quantity & chemical additives has effected fresh mortar in a positive way however, it has not changed flextural and compression strength of the hardened mortar and also has not effected strength as overall.Based on the applied rules and turnover quantity in this project, freezing-thawing becomes more effective than wetting-drying during aging process.Also, mortars have been lost more performance physically comparing mechanically.However, we did not see exact effect on mixed five cements to the aging process and performance of the mortars.Blaine of the cements has been observed as an important feature on the performance of the mortars. As a result of Value Analyze, cement which has the highest level on blaine has become the strongest mortar, in contrary, cement which has the lowest level on blaine has become the weakest mortar.KEY WORDS: mortar / blast furnace slag / chemical additive / wetting-drying / freezing-thawing / influence of MgSO4 / durability / CEM I / value analyze