Silika Tozu Tane Boyutu ve Dozajının Kendiliğinden Yerleşen Harçların Dayanım, Durabilite ve Porozite Performansına Etkisi
Effect of Grain Size and Dosage of Silica Powder on the Strength, Durability and Porosity Performances of Self-Compacting Mortar
Yazar: Yılmaz, Tekin
Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Vol. 24 No. 4, 2024
Anahtar kelimeler: Civil Engineering (Other) ; İnşaat Mühendisliği (Diğer) ; Mikro-/Nano-silika tozu,Beyaz-Portland çimentosu,Basınç/eğilme dayanımı,Donma-çözülme,Porozite,İstatistiksel analiz ; Micro-/nano-silica powder,White-Portland cement,Compressive/flexural strength,Freeze-thaw,Porosity,Statistical analysis

Beyaz-Portland çimentosu (B-PÇ) ile üretilen kendiliğinden yerleşen harçların (KYH) işlenebilirlik, mekanik, porozite ve istatistiksel özellikleri üzerinde farklı tane boyutuna (mikro: M-ST ve nano: N-ST) sahip silika tozu (ST) ikamesinin etkilerinin araştırıldığı bu çalışmada, 0,50 ve 0,70 su/çimento oranında kontrol KYH ve B-PÇ yerine %2-4-7 oranlarında M-ST ve N-ST ikame edilerek KYH’ler hazırlanmıştır. Taze karışımlar, yayılma çapı (YÇ) ve V-hunisi (V-H) akış süresi testlerine tabi tutularak EFNARC’a (2005) göre karışımların işlenebilirlik özellikleri değerlendirilmiştir. Sertleşmiş KYH’ler üzerinde 28-56 günlük kür süresi sonunda basınç dayanımı (BD) ve eğilme dayanımı (ED) testleri uygulanırken, donma-çözülme (D-Ç) ve porozite (P) testleri 28 gün sonunda gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bulgular arasındaki (BD-ED, P-BD ve P-ED) ilişki modelleri istatistiksel (t- ve F-testi) olarak incelenmiştir. Taze karışımların test sonuçları, ST miktarı artışının KYH’lerin işlenebilirliklerini (YÇ’de azalma ve V-H süresinde artma) kısmen azalttığını göstermesiyle birlikte tüm karışımlar EFNARC’ın (2005) belirlediği sınır değerleri sağlamıştır. Sertleşmiş KYH’lerin bulguları, B-PÇ’ye yapılan ST ikamesinin, karışım özelliklerinden bağımsız KYH’lerin dayanım performanslarını (BD/ED= %42,8/22,4’e kadar) iyileştirdiğini, D-Ç kaynaklı mukavemet kayıplarını BD/ED için sırasıyla %3,7/5,3’e kadar sınırlandırdığını ve poroziteyi %16,3-17,1’den 14,3-15,5’e azalttığını ortaya koymuştur. KYH’lerin dayanım/porozite performansı konusunda %7 ST (özellikle N-ST) ikamesinin oldukça yüksek katkısının olduğu gözlemlenmiştir. İstatistiksel analiz sonuçları, bulgular arasındaki ilişki modellerinin doğrusal olduğunu (r≥ 0,845), ve t- ve F-testleri sonucunda r-değerleri ve eşitliklerin anlamlı olduğunu göstermiştir.

In this study investigating the effects of silica powder (ST) replacement with different particle sizes (micro: M-ST and nano: N-ST) on the workability, mechanical, porosity and statistical properties of self-compacting mortars (SCMs) manufactured by exploiting white-Portland cement (W-PC), the SCMs were produced by utilizing only W-PC and replacing W-PC with 2-4-7wt.% M-ST/N-ST at 0.50 and 0.70 water/cement ratios. The workability of fresh mixtures was evaluated according to EFNARC (2005) by subjecting them to mini-slump flow (M−SF) and V-funnel (V-F) tests. The compressive-(CS) and flexural-strength (FS) tests were performed on the hardened-SCMs after 28-56 days, while, freeze-thaw (F-T) and porosity (P) tests were applied after 28 days. The relationship (CS-FS, P-CS and P-FS) models between the findings were also examined with statistical analyses (t- and F-test). The fresh-mixtures test results showed that increasing the ST proportion slightly decreased the SCMs’ workability (decrease in M-SF and increase in V-F time), but all mixtures met the limit-values set by EFNARC (2005). The hardened-SCMs' findings revealed that ST replacement to W-PC improved the strength performances (CS/FS= up to 42.8/22.4%), limited the F-T-induced strength-losses up to 3.7/5.3% for CS/FS, and decreased the porosity from 16.3-17.1% to 14.3-15.5%, regardless of mixture traits. The replacement of 7wt.% ST (especially N-ST) were observed to possess a considerably high contribution on the SCMs’ strength/porosity performance. The statistical analysis results demonstrated that the relationship models between the findings were linear (r≥ 0.845) and the r-values and equations were significant as a result of t- and F-tests.