Kendiliğinden yerleşen ve geleneksel betonun durabilite potansiyellerinin betonarme kirişlerden alınan karot örnekler üzerinden karşılaştırılması
Comparison of durability potentials of self compacting concrete and conventional concrete in terms of core samples taken from reinforced concrete beams
Yazar: EMİNE EBRU DEMİRCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. REMZİ ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Kendiliğinden yerleşen betonlar = Self compacting concretes

Özet:
Geleneksel beton (GB)'a göre teknik, ekonomik ve çevresel açıdan birçok üstünlüğü olan Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB)'nun betonarme elemanlardan alınan örneklerden hareketle durabilitesinin incelenmesi, gerçek servis şartlarını yansıtması bakımından anlamlı olduğu gibi, onun henüz tam olarak çözülememiş olan zararlı çevresel etkiler altındaki davranışının anlaşılması açısından da önemlidir. Bu çalışmanın ana amacı, yoğun donatılı betonarme kirişlerdeki KYB ve GB'yi potansiyel durabilite riskleri açısından karşılaştırmaktır.Çalışmada üç farklı dayanım sınıfına (C25/30, C50/60 ve C70/85) sahip, 200x250x3000 mm boyutunda ve 25 mm pas payına sahip iki farklı grupta betonarme kiriş elemanlar üretilmiştir. İlk grup kirişlerin betonları vibratörle sıkıştırılarak yerleştirilmiştir. İkinci grup kirişlerin betonları ise vibratör kullanılmadan, bir ucundan dökülüp kiriş boyunca (300 cm) akması sağlanan KYB'dir. Kirişlere nem ve hava olmak üzere iki farklı kür rejimi uygulanmıştır. Durabilite potansiyeli için performans kriteri olarak ise porozite, kılcal su emme, basınçlı su geçirimliliği, klor geçirimliliği ve karbonasyon derinliği seçilmiştir. Ayrıca, taze beton özelliği ve basınç dayanımı açısından da her iki beton türü karşılaştırılmıştır. Sertleşmiş beton deneyleri, beton dökümüne başlama yönüne göre, kirişlerin baş (0-100 cm), orta (100-200 cm) ve son (200-300 cm) kısmından alınan karot numuneler üzerinde gerçekleştirilmiştir.Sonuç olarak, her iki kür ortamı için de KYB'nin GB'den daha yüksek basınç dayanımı ve daha düşük boşluk oranı, kılcal su emme, basınçlı su geçirimliliği, klor geçirimliliği ve karbonasyon derinliği değerlerine sahip olduğu görülmüştür. Bununla birlikte hem KYB hem de GB için nem küründe saklanan örneklerin basınç dayanımının hava kürüne oranla arttığı, bütün durabilite performansı kriterlerinin ise hava kürüne göre rakamsal bazda önemli oranda azaldığı görülmüştür. Ayrıca beton türünden bağımsız olarak beton dayanım sınıfı arttıkça boşluk oranı, kılcal su emme katsayısı, basınçlı su geçirimliliği, klor geçirimliliği ve karbonasyon derinliği değerlerinin düştüğü görülmüştür. Sonuçlar üzerinde su/bağlayıcı oranının, çimento ve uçucu kül miktarının ve kür koşullarının belirleyici etkisi olduğu anlaşılmıştır. KYB'lerin küre karşı hassasiyetinin daha fazla olduğunun belirlendiği çalışmada KYB ile üretilen kirişlerdeki üniformitenin GB ile üretilen kirişlere göre çok daha yüksek düzeyde olduğu da belirlenmiştir.

Abstract:
Considering the samples taken from reinforced concrete components, durability investigation of Self Compacting Concrete (SCC) with several advantages in terms of technical, economical and environmental aspects with respect to conventional concrete (CC) is meaningful because it reflects real service conditions and also significant in terms of understanding its unknown behaviors under detrimental environmental factors. The main purpose of this study is the comparison of SCC and CC in intensively reinforced reinforced concrete beams in terms of potential durability risks.In the study, two different groups of reinforced concrete beam with three different strength classes (C25/30, C50/60 and C70/85), dimensions of 200x250x3000 mm, and a concrete cover of 25 mm were produced. Concretes of first group beams were placed by a vibrator. The concretes of second group beams were the SCC that is poured and flowed through beam (300 cm) without using a vibrator. Two different cure regimes, being as moisture and air, were applied to the beams. Porosity, capillary water suction, pressurized water permeability, cloride permeability, and carbonation depth were chosen as performance criterion for durability potential. Furthermore; each concrete type was compared in terms of fresh concrete properties and compressive strength. Hardened concrete experiments were conducted over the core samples taken from the head (0-100 cm), central (100-200 cm), and end (200-300 cm) section of beams according to the direction where concrete was poured from.Eventually, in both cure conditions, it was seen that SCC has higher compressive strength and lower porosity, capillary water suction, pressurized water permeability, cloride permeability, and carbonation depth values with respect to CC. However, for both SCC and CC, it was seen that compressive strength of the samples kept in moisture cure increased with respect to those kept in air cure and it was also seen that whole durability performance of the samples kept in moisture cure significantly decreased in numerical manner with respect to those kept in air cure. Furthermore, as concrete strength class increased; it was seen that porosity, capillary water suction coefficient, pressurized water permeability, cloride permeability and carbonation depth values decreased. It was understood that the ratio of water/binder, the amount of cement and fly ash, and cure conditions have deterministic effects on the results. In this study, where the sensitivity of SCC against cure was found to be higher, the uniformity of beams produced with SCC was found to be in much more higher levels with respect to those produced with CC