Beton yol kaplamadaki genleşmenin perlit kullanımı ile azaltılması
Reduction of expansion in concrete road pavement by using perlite
Yazar: YETERNUR ASENA AKTÜRK
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET VEFA AKPINAR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ulaşım = Transportation
Dizin: Beton yollar = Concrete roads ; Termal genleşme = Thermal expansion

Özet:
Beton yol kaplamada sıcaklık etkisi ile oluşan genleşmelere bağlı çekme gerilmelerinin betonun çekme dayanımını aşması genleşme çatlaklarına neden olmaktadır. Bu çalışmada beton içeriğinde genleştirilmiş perlit ve ham perlit agregası kullanılarak genleşme miktarlarının azaltılması ve çatlak oluşmaması hedeflenmiştir. Perlit betonun toplam hacminin %0, 5, 10, 15, 30 'u oranında kullanılmıştır. Betonun basınç ve çekme mukavemetleri genleştirilmiş perlit kullanımında azalırken ham perlit kullanımında değişim olmamıştır. Beton numunelerin ısıtılması ile yapılan sıcaklık deneylerinde thermocouple ile sıcaklık değişimi, LVDT ve straingauge sensörlerle genleşmenin neden olduğu uzama değerleri tespit edilmiştir. Beton numunelerin üst ve alt yüzey sıcaklığı arasındaki farkın en az ölçüldüğü karışım ham perlitli HP30 olmuştur. Isıtılma sürecinde beton numunelerin en çok uzama yaptığı yer ısı kaynağına yakın üst kısım olurken en az alt kısımda uzama olmuştur. En az uzama 0,02 mm ile GP30 numunesinde olurken diğer ham perlit ve genleştirilmiş perlit numunelerin tümünde en fazla 0,05 mm uzama olmuştur. Perlitli numunelerin sıcaklık deneylerindeki uzama miktarları kiriş numunenin çatlamasına neden olacak 0,06 mm uzamadan az olmuştur ve hiçbir numunede çatlak oluşumu gözlenmemiştir. Perlitli numunelerin mekanik ve ısıl özellikleri değerlendirildiğinde GP5, GP10, HP5, HP10, HP15 ve HP30 karışımların beton yol kaplamada kullanılabilir olduğu söylenebilir.

Abstract:
In concrete road pavement, tensile stresses due to expansions caused by the effect of temperature loads exceed the tensile strength of the concrete, causing expansion cracks. In this study, it was aimed to reduce the expansion amounts and prevent cracks by using expanded perlite and raw perlite aggregate in the concrete content. Perlite was used at the rate of 0, 5, 10, 15, and 30% of the total volume of the concrete. While the compressive and tensile strengths of the concrete decreased with the use of expanded perlite, there was no change with the use of raw perlite. In the temperature tests carried out by heating the concrete samples, the temperature change with thermocouple and the elongation values with LVDT and straingauge sensors were determined. The mixture with the least measured difference between the upper and lower surface temperatures of the concrete samples was HP30. While the place where the concrete samples elongated the most during the heating process was the upper part close to the heat source, the least elongation was in the lower part. While the minimum elongation was 0.02 mm in the GP30 sample, the maximum elongation was 0.05 mm in all other raw and expanded perlite samples. The elongation amounts in the temperature tests of the perlite samples were less than the 0.06 mm elongation that would cause cracking in the beam sample, and no crack formation was observed in any sample. When the mechanical and thermal properties of the perlite samples were evaluated, it can be said that GP5, GP10, HP5, HP10, HP15 and HP30 mixtures can be used in concrete road pavement.