Karbonatlaşma ve yüksek sıcaklık bileşik etkisindeki betonların basınç dayanımı üzerine yerleştirme yönteminin etkisi
Effect of placement method on the compressive strength of concrete under the effect of carbonation and high temperature compound
Yazar: LAYLA YAHYA SALIH AL-HAJM
Danışman: PROF. DR. REMZİ ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Amaç: Yerleştirilme yöntemleri farklı olan ve karbonatlaşma ve yüksek sıcaklık (HT) bileşik etkisinde kalmış betonların basınç dayanımlarının incelenmesi amaçlanmıştır.    
Yöntem: Şişleme (HR), sarsma (V) ve HR+V yöntemleri ile yerleştirilen betonlar; i- çevresel etkiye maruz bırakılmamış (N), ii- sadece karbonatlaşmış (C), iii- sadece HT'ye tabi tutulmuş (HT) ve iv- hem karbonatlaşmış hem de HT'ye tabi tutulmuş (C+HT) olmak üzere dört farklı etki altında bırakılarak 56 günlük basınç dayanımı sonuçlarından hareketle değerlendirmeler yapılmıştır. Ayrıca, betonların 7 ve 28 günlük basınç dayanımları ile 28 günlük kılcal su emme değerleri belirlenmiştir. Çalışma için 15×15×15 cm boyutlarında olan toplam 63 adet numune üretilmiştir.  Karbonatlaşma deneyleri %50 CO2, 20±2ºC sıcaklık ve %50±5 nem ortamında 28 gün süreyle yapılmış iken yüksek sıcaklık deneyleri Tmax = 500oC olacak şekilde toplam 14,5 saat süren ısıtma-soğuma rejiminde yapılmıştır. 
Bulgular ve Sonuç: En düşük birim ağırlık, en yüksek kılcallık değerlerine HR grubu numuneler sahip olmuştur. HR+V yöntemi ile yerleştirilmiş örneklerin 7, 28 ve 56. günlük basınç dayanımları en yüksektir. HR grubuna göre V ve HR+V grubu betonların karbonatlaşma derinlikleri, sırasıyla, %4,5 ve %19,7 oranlarında düşmüştür. HT ve C etkisinde ayrı ayrı kalmış betonların dayanımları düşmüştür. HR, V ve HR+V gruplarının dayanım değerlerinin çevresel etki sınıfına göre ortalaması C, HT ve C+HT için, sırasıyla, 49,21 MPa, 38,97 MPa ve 41,48 MPa olarak bulunmuştur. Burada C+HT etkisinde kalan betonlardaki dayanım kaybının yalnız HT etkisinde kalanlardan daha az olması karbonatlaşmanın, HT etkisinde kalan betonlarda oluşabilecek hasarın mertebesini azaltabileceğinin kanıtı olarak değerlendirilmiştir. Betonun içerisinde bulunan ve 500oC civarındaki sıcaklıkta bozunan Portlandit miktarının karbonatlaşma etkisiyle azalmasının bu sonuca yol açtığı düşünülmektedir.  UPV ile C+HT'nin HT'ye göre etkisinin nasıl olduğu net olarak belirlenememiştir.

Abstract:
Aim: It is aimed to examine the compressive strength of concretes with different placement methods and under the combined effect of carbonation and high temperature (HT).

Method: Concretes placed by hand rodding (HR), vibration (V) and HR+V methods; i- not exposed to any environmental effects (N), ii- only carbonated (C), iii- only subjected to HT (HT) and iv- subjected to both carbonated and HT (C+HT). Evaluations were made based on the 56-day compressive strength results. Additionally, 7 and 28-day compressive strengths and 28-day capillary water absorption values of concrete were determined. A total of 63 samples with dimensions of 15×15×15 cm were produced for the study. While carbonation experiments were carried out in an environment of 50% CO2, 20±2ºC and 50±5% relative humidity for 28 days, high temperature experiments were carried out in a heating-cooling regime of 14.5 hours, with Tmax = 500oC.

Findings and Conclusion: HR group samples had the lowest unit weight and highest capillarity. The 7th, 28th and 56th day compressive strengths of the samples placed with the HR+V method were the highest. Compared to the HR group, the carbonation depths of V and HR+V group concretes decreased by 4.5% and 19.7%, respectively. The strength of concretes that remained separate under the influence of HT and C decreased. The average of the strength values of HR, V and HR+V groups according to environmental class was found to be 49.21 MPa, 38.97 MPa and 41.48 MPa for C, HT and C+HT, respectively. The fact that the strength loss in concretes under the influence of C+HT is less than in those under the influence of HT, is considered as evidence that carbonation can reduce the degree of damage that may occur in concretes under the influence of HT. It is thought that this result is caused by the decrease in the amount of Portlandite in the concrete, which decomposes at temperatures around 500oC, due to carbonation. It has not been clearly determined the effect of UPV on the relationship with C+HT and HT.