SICAK HAVADA, MİNERAL KATKILI BETONLARDA KIVAM KAYBININ SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI KATKI KULLANARAK DÜZELTİLMESİNİN BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Transkript

1 SICAK HAVADA, MİNERAL KATKILI BETONLARDA KIVAM KAYBININ SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI KATKI KULLANARAK DÜZELTİLMESİNİN BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Kazım Yazan *, Lutfullah Turanlı ** * (ODTÜ)MS Öğrencisi, Çimsa Çimento Sanayi ve Ticaret A.Ş., Mersin ** ODTÜ, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara ÖZET Yaş karışım metodu kullanarak hazır beton üretmek, ekonomik ve teknik nedenlerle üretici tarafından tercih edilen bir yoldur. Belirli süre karıştırmadan sonra, hidratasyon ve buharlaşmaya bağlı taze betondaki kıvam kaybı bu metotta karşımıza çıkan en önemli sorunlardan biridir. Hazır betonda değişik mineral katkıların farklı oranlarda kullanılmasıyla, kıvam kaybına bağlı farklı sonuçlar elde edilmektedir. Yüksek sıcaklıkta yapılan bu çalışmada, hava sürüklenmiş betonun yapımında, Portland çimentosu ile çimentonun %2 i oranında uçucu kül ve yüksek fırın cürufu, aynı miktardaki çimento ile yer değiştirilerek kullanılmış ve gerektiğinde farklı karıştırma sürelerinde süper akışkanlaştırıcıyla kıvam düzeltmesi işlemi yapılmıştır. Üretilen betonlar taze ve sertleşmiş haldeyken hava miktarı, basınç dayanımı gibi değişik özellikleri tespit edilmiştir. Sonuçta sıcak hava, koşullarında süper akışkanlaştırıcı kullanarak yapılan kıvam düzeltmesi işlemi dayanımlarda oldukça olumlu sonuçlar vermiştir. Bu metodun mineral katkılarla üretilen hazır betonun kıvam düzeltmesi işlemlerinde kullanılabilecek bir metot olduğu gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler: Sıcak hava, uzun süreli karıştırma, yeniden kıvam verme ABSTRACT Generally, producing ready mix concrete by using central mixing method is the chosen strategic way by manufacturers due to technological and technical aspects. The slump loss, which occurs as a result of hydration and evaporation, after mixing for a period of time, is one of the important problems faced at this method. At ready mixed concrete, using different mineral admixtures at different amounts may result in different slump loss values. At this study which has been proceeded at high temperature, 2% of design amount of Portland cement has been replaced with fly ash and blast furnace slag. During mixing

2 process, concrete mixtures have been retempered using superplasticizer, if needed. Tests like determination of air content and compessive strength are proceeded on fresh and hardened concrete samples produced. As a result, specimens retempered with superplasticizer has given high compressive strength values with respect to strength values of specimens taken at beginning of mixing operation, at all mixtures. It is concluded that using superplasticizer as a retempering agent for concrete, which is produced using mineral admixtures, can be chosen to avoid slump loss at hot weather concreting. Key words: Hot weather, prolonged mixing, retempering 1.GİRİŞ Bir beton plentinde üretimi yapılıp şantiye sahasına plastik ve sertleşmemiş halde mikser veya transmikser vasıtasıyla sevk edilen betona hazır beton denir. Hazır beton kullanımı standardın ve kalitenin kontrolü açısından kullanıcıya avantajlar sunmaktadır. Hazır beton kullanımı müşterinin betondaki pek çok yeni tekniği de kullanmasına imkan vermektedir. Genel olarak hazır beton üreticileri farklı mineral ve kimyasal katkıları ekonomik ve teknik nedenlerle kullanmaktadır. Mineral katkıların arasında Türkiye de en yoğun şekilde kullanılanları uçucu kül ve yüksek fırın cürufudur. Kimyasal katkılardan da süper akışkanlaştırıcı, su azaltıcı, priz geciktirici özelliklere sahip katkılar su/çimento oranını azaltıcı etkileri ve ekonomiklikleri nedeniyle tercih edilmektedirler. Hava sürükleyici katkılar ülkemizde fazla miktarda tüketilmemektedir, ancak özellikle Avrupa ve Amerika da durabiliteyi belli oranlarda arttırmaları nedeniyle özellikli yapılarda kullanımları yoğunlaşmaktadır. Hazır beton tekniği pek çok avantajın yanında bazı sorunları da beraberinde getirmiştir. Bunlardan biri de yüksek sıcaklığa ve karıştırmaya bağlı kıvam kaybı ve işlenebilirlik problemidir. Özellikle sıcak iklimlerde, uzak mesafelere beton sevk edildiğinde, geçen zamana bağlı olarak kıvamda büyük kayıplar yaşanabilmektedir. Bu kayıp, süper akışkanlaştırıcıların kullanılması ile artabilmektedir. Hazır betonda kullanılan teknikler üç türlü karıştırma sistemine imkan verebilmektedir. Karıştırma işleminin inşaat sahasında yapıldığı kuru sistem ile bir kısmının inşaat sahasında yapıldığı yarı kuru sistem, uzun süreli karıştırmanın ve yüksek sıcaklığın kıvam üzerindeki etkilerini azaltsa da mikser kapasitelerini azaltıcı etkileri nedeniyle hazır beton üreticileri tarafından çok tercih edilmemektedirler. Yaş sistemde ise karıştırma işlemi hazır beton tesisinde yapılmakta ve beton, tam karışmış halde şantiye sahasına sevk edilmektedir. Yaş beton karışımını taşıma zamanı kısa tutulduğu takdirde, betondan en iyi performans alınmaktadır. Ancak taşıma mesafesi kısa olsa bile yolda ve şantiye sahasında karşılaşılan sorunlar buna genellikle izin vermemektedir. Betonda, karıştırmaya bağlı kıvam kaybı genellikle üç ana nedenden kaynaklanmaktadır: i) Çimentonun su ile hidratasyon reaksiyonu vermesi sonucu oluşan su kaybı: Bunun karıştırma anında olması geri dönülemez dayanım kaybına neden olmaktadır. ii) Suyun buharlaşması ile olan kıvam kaybı. iii) Agregaların sürtünmeye bağlı ufalanmalarıyla oluşan kıvam kaybı [3].

3 Çimentonun su ile temasından sonra ister istemez hidratasyon reaksiyonu başlamaktadır. Karıştırma süresinin uzunluğu ve yüksek çevre sıcaklığı karıştırma sırasındaki hidratasyonu arttırmaktadır [2]. Hidratasyon reaksiyonu ve hidratasyon reaksiyonu sonucunda oluşan su kaybına bağlı olarak kıvam kaybı olmaktadır. Ayrıca karıştırma ve hidratasyonun beraber olması çimentonun bir miktarının zayi olmasına neden olmakta, dayanımı düşürmektedir. Yine kıvam düzeltmesi amacıyla hidrate olan suyun yerine su eklenmesi ciddi dayanım kayıplarına neden olmaktadır. Betonun karıştırılmasına bağlı olarak içerisindeki agregaların ufalanması, beton içerisindeki ince agrega miktarının ve buna bağlı olarak beton agregalarının toplam su emme değerinin artmasına neden olmaktadır [1,2]. Artan su emme değeriyle beraber kıvam kaybı artar. Karışım suyunun taşıma süresine bağlı olarak buharlaşması da yine kıvam kaybına neden olan bir faktördür. Ancak hidratasyon sonucu meydana gelen su kaybından farklı olarak, buharlaşma nedeniyle kaybedilen suyun tesbit edilmesi ve karışıma eklenmesi sonucunda herhangi bir dayanım kaybı olmamaktadır Yüksek dış sıcaklık betonun hidratasyon hızını ve buharlaşmayı arttırıcı etkenlerden olduğu için betonun kıvam kaybını arttırmaktadır. Ayrıca karıştırmaya bağlı olarak beton sıcaklığında meydana gelecek artış da hem hidratasyon hem de buharlaşma yoluyla kıvam kaybını arttırmaktadır [2]. Karıştırmaya bağlı kıvam kaybı, karışım içindeki çimento miktarına bağlı olarak da değişiklik gösterebilmektedir. Karışım içindeki çimento miktarı arttıkça birim zamandaki kıvam kaybı artmaktadır [4]. Çimento miktarının yanı sıra çimento bünyesindeki alkali ve sülfat miktarları da kıvam kaybını etkileyen faktörler arasında bulunmaktadır. Karışımın içindeki çimentonun alkali miktarı arttıkça ve sülfat miktarı azaldıkça kıvam kaybı artar [12,13]. Karışımın ilk kıvam değerinin yüksek olması kıvam kaybının da yüksek olmasına neden olmaktadır [6]. Kıvam kaybını etkileyen kriterlerden biri de beton hacmidir. Beton hacmi büyüdükçe (mikser içerisindeki) betonun buharlaşmaya maruz kalacak birim hacimdeki yüzey alanı azalmakta, sonuçta da buharlaşma azalmaktadır []. Süper akışkanlaştırıcı ve su kesici katkıların kullanılması betonda kıvam kaybını arttırıcı etkenlerdendir. Karıştırma sonucunda çimento taneciklerinin etrafına tutunmuş olan katkı moleküllerinin, parçacıklardan ayrılması sonucunda katkının su kesici özelliği azalmakta veya yok olmakta, karışım sanki içeriğinde katkı yokmuş gibi davranmaktadır. Bunun sonucunda kıvam değeri hızla düşmekte ve büyük kıvam kayıpları gözlenmektedir [2]. Uzun süreli karıştırma işleminin taze betonun diğer özelliklerini de etkileyeceği pek çok araştırmacı tarafından belirtilmiştir. Hava sürüklenmiş betonun hava içeriğinin, karıştırma saati başına 1/6 oranında azalacağı Verbeck ve Helmuth tarafından dile getirilmiştir [8]. Yine Erdoğdu taze betonun birim ağırlığının karıştırma zamanının artışına bağlı olarak arttığını raporlamıştır [9]. Başkoca ise ilk ve son priz zamanlarının karıştırma zamanıyla ters orantılı olarak kısaldığını işaret etmiştir [6].

4 Karıştırma işlemi, karışım içerisindeki suyun buharlaşmasına imkan verdiği için, karışımın su/çimento oranını arttırıcı yönde etki yapmaktadır. Bu da dayanımı arttırmaktadır [7]. Buna karşı, karıştırma anındaki hidratasyona bağlı olarak bir dayanım düşüşü meydana gelecektir. Yine agreganın sürtünmeye bağlı olarak ufalanması da karışım içerisindeki ince malzeme miktarını arttıracağından dayanımı olumsuz etkileyecektir. Karıştırma anındaki yüksek sıcaklık ve karıştırmaya bağlı sıcaklık artışı da dayanımı olumsuz yönde etkileyebilecek nedenlerdendir. Ayrıca kıvam düzeltmesi yapılmamış betonlarda sıkıştırma ve vibrasyon işlemlerinde, kıvam kaybına bağlı olarak sıkıntılar yaşanabilir. Beton içerisinde hapsolmuş hava dayanım kayıplarına neden olabilir [1]. Bütün bu etkenlerin karşılıklı etkileşimi betonun nihai basınç dayanımını belirleyecektir. Uzun süreli karıştırma işlemi sonucunda oluşabilecek kıvam kaybını gidermek amacıyla kıvam düzeltmesi işlemi yapılması yoğun olarak yapılan bir işlemdir. Kıvam düzeltmesinin suyla yapıldığı durumda karışıma ilave edilen suyun, karışımdan buharlaşan su miktarından daha fazla olması durumunda, betonun basınç dayanımında düşüşler görülebilmektedir []. Erdoğdu tarafından yapılan çalışmada, kıvam düzeltmesi amacıyla su ilavesi yapıldığında dayanımın düştüğü, süper akışkanlaştırıcı kullanıldığı durumdaysa, hiç kıvam düzeltmesi yapılmamış duruma göre çok yukarılarda olduğu gözlenmiştir [9]. Kırca, Turanlı ve Erdoğan tarafından yapılan çalışmada ise su ve süper akışkanlaştırıcı kullanılarak yapılan kıvam düzeltmesi işleminin, suyla yapılan kıvam düzeltmesi işlemine göre daha az dayanım kayıplarına neden olduğu belirlenmiştir [7]. Bu çalışmada termik santral atığı olan uçucu kül ile demir çelik fabrikası atığı olan yüksek fırın cürufunun, çimentonun %2 i ile yer değiştirildiği iki beton karışımında uzun süreli karıştırma ve süper akışkanlaştırıcı ile tekrar kıvam verme işlemlerinin etkisi incelenmiştir. Bu iki karışımın yanı sıra sadece Portland çimentosunun da kullanıldığı bir kontrol betonu hazırlanmıştır. Taze beton üzerinde hava miktarı tespiti ve kıvam deneyleri yapılmıştır. Sertleşmiş beton üzerinde ise basınç dayanımı tespit edilmiştir. Deneylerde dört saatlik karıştırma süresinin başında ve başlangıçtan sonraki her saat başında kıvam kontrol edilmiş, gerektiği durumlarda süper akışkanlaştırıcı ile kıvam düzeltmesi yapılmış, taze beton deneyleri gerçekleştirilmiş, sertleşmiş beton deneyleri için numune alınmıştır. Basınç dayanımı deneyi, 7 ve 28 günlük deney numuneleri üzerinden yapılmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 2.1. Malzemeler Çalışmada kullanılan PÇ 42. tipindeki Portland çimentosunun kimyasal bileşimi Tablo 1 de ve fiziksel özellikleri Tablo 2 de verilmiştir. Kimyasal kompozisyonu Tablo 1 de, fiziksel özellikleri Tablo 2 de verilen, İskenderun Demir Çelik Fabrikası ndan tedarik edilen öğütülmüş haldeki yüksek fırın curufu ve Tunçbilek termik santralinden temin edilen uçucu kül deneysel çalışmalarda kullanılmıştır.

5 Tablo 1. Portland çimentosu, yüksek fırın cürufu ve uçucu külün kimyasal kompozisyonu Portland Çimentosu (PÇ) Yüksek Fırın Cürufu (YFC) Uçucu Kül (UK) SiO Al 2 O Fe 2 O CaO MgO ,2 SO Kızdırma Kaybı Çözünmeyen Kalıntı Tablo 2. Portland çimentosu, yüksek fırın cürufu ve uçucu külün fiziksel özellikleri Portland Çimentosu (PÇ) Yüksek Fırın Cürufu (YFC) Uçucu Kül (UK) Yoğunluk (g/cm 3 ) Blaine inceliği (cm 2 /g) µm elekte kalan % Dayanım aktivite indeksi, 7-gün, % Dayanım aktivite indeksi, 28-gün, % Beton agregası olarak maksimum tane çapı 10mm olan, kalker kökenli kırma taş kullanılmıştır. İlk karışımda priz gecikirici özelliğe sahip bir süper akışkanlaştırıcı ile hava sürükleyici katkı kullanılırken, kıvam düzeltmesi işlemlerinde priz geciktirme özelliğine sahip olmayan yüksek oranda su kesici bir katkı kullanılmıştır Yöntemler Bu deney kapsamında Portland çimentosunun, Portland çimentosuyla beraber çimentonun ağırlıkça %2 i oranında uçucu kül ve yüksek fırın curufunun kullanıldığı üç beton karışımı hazırlanmıştır. Beton karışımlarının tamamı hava sürükleyici ve süper akışkanlaştırıcı katkı içermektedir. Bağlayıcı olarak sadece Portland çimentosu içeren betonun hedef dayanım değeri C30, hedef çökme değeri ise 1 cm olarak belirlenmiştir. 1 m 3 Portland çimento içerikli betonun malzeme miktarları Tablo 3 de belirtilmiştir.

6 Tablo 3. Beton karışım oranları (Agrega ve su miktarları, agregalar doygun yüzey kuru haldeyken belirlenmiştir) Kullanılan Malzeme Miktar (kg/m 3 ) Portland Çimentosu (Toplam bağlayıcı) 400 Su 12 Süper akışkanlaştırıcı katkı Hava sürükleyici katkı 0.4 Agrega (0-4mm) 90 Agrega (4-10mm) 960 Hesaplanan Birim Ağırlık 2462kg/m 3 Beton karışımları 40 C lik, %20 nemli ortamda karıştırma işlemine tabi tutulmuştur. Her bir karışımdan dakikalık ve 1, 2, 3, 4 saatlik karıştırma periyodu sonunda karışımın (40kg) ağırlıkça %20 lik kısmı (90kg) farklı bir miksere alınarak, çökme değerinin 13cm altında olduğu durumda farklı miktarlarda süper akışkanlaştırıcı kullanarak kıvam düzeltmesi işlemi yapılmıştır. Her karıştırma ve kıvam düzeltme işleminin sonunda çökme ve hava miktarı ölçülmüş, beton basınç dayanımı için numune alınmıştır. Basınç dayanımları 7 ve 28 günlük dönemlerin sonunda belirlenmiştir. Deneylerde kullanılan metodlar Tablo 4 de belirtilmiştir. Tablo 4. Taze ve sertleşmiş beton deneylerinde kullanılan metodlar Deney Metod Hava miktarı ASTM C 231 Çökme miktarı ASTM C 143 Basınç dayanımı ASTM C 39 3.BULGULAR VE TARTIŞMA 3.1. Çökme Miktarı Çökme değerleri karıştırma işleminin beşinci dakikası ile birinci, ikinci, üçüncü, dördüncü, saatlerinde ölçülmüş, çökme miktarının hedef çökme değeri olan 1±2cm ye eşit olmadığı durumlarda farklı miktarlarda süper akışkanlaştırıcı kullanarak, hedef çökme değerlerine ulaşmak amacıyla süper akışkanlaştırıcı ile kıvam düzeltmesi işlemi gerçekleştirilmiştir. Tablo te gerçek çökme değerleri, kıvam düzeltmesi işlemi için kullanılan katkı miktarı (90kg beton karışımı kg çimento) ve kıvam düzeltmesi sonunda bulunan çökme değerleri gösterilmiş, Şekil 1 de ise bu değerler grafiğe yansıtılmıştır.

7 Tablo. Karıştırma süresine bağlı olarak değişen gerçek çökme değeri, karışımı 1±2cm çökme kıvamına getirmek için eklenen katkı miktarı ve katkı eklendiği durumdaki çökme değeri (parantez içindeki değerler son çökme değerleridir) 1 ( dakika) KARIŞTIRMA AŞAMASI (1 saat) (2 saat) (3 saat) (4 saat) KONTROL BETONU Çökme miktarı (cm) (14) 0 (1) Karışıma eklenen süper akışkanlaştırıcı miktarı (g) UÇUCU KÜL (2%) Çökme miktarı (cm) (17) 2 (16) Karışıma (90kg) eklenen süper akışkanlaştırıcı miktarı (g) YÜKSEK FIRIN CURUFU.(2%) Çökme miktarı (cm) (17) 0 (1) 0 (1) Karışıma eklenen süper akışkanlaştırıcı miktarı (g) KARIŞTIRMA SÜRESİNE BAĞLI OLARAK ÇÖKME (SLUMP) MİKTARININ (%) DEĞİŞİMİ %2 uçucu kül ÇÖKME MİKTARI (cm) (17) (17) % 2 yüksek fırın cürufu Kontrol betonu 2 1 (14) 2 (16) 0 0(1) 0 (1) (1) KARIŞTIRMA SÜRESİ (SAAT) Şekil 1. Karıştırma süresine bağlı çökme değerleri Karışımlardan uçucu kül içeren karışım ve kontrol karışımı üçüncü saatte kıvam düzeltmesi işlemine ihtiyaç duyarken, yüksek fırın cürufu içeren karışıma ikinci saat sonunda kıvam düzeltmesi işlemi uygulanmıştır. Şekil 1 ve Tablo den de görüldüğü üzere, yüksek fırın cürufunun bağlayıcı malzemenin 2% i oranında bulunduğu karışım en hızlı çökme kaybını vermiştir. Diğer taraftan uçucu külün 2% oranında mineral katkı olarak kullanıldığı betondaysa kontrol betonuna göre

8 daha az kıvam kaybı gözlenmiştir. Bu durum uçucu kül taneciklerinin küresel şeklinden kaynaklanan yağlama etkisinden kaynaklanabilir [44]. Aynı zamanda uçucu külün blaine inceliğinin yüksek fırın cürufu ve çimentoya göre hayli düşük olması hidratasyon hızını, dolayısıyla kıvam kaybını azaltan nedenlerden biri olarak açıklanabilir. Yine uçucu kül tanelerinin, çözünüp sülfat iyonlarına dönüşebilecek alkali sülfatlarla kısmi bir şekilde kaplı olması da kıvam kaybında geciktirme etkisi meydana getiren diğer bir neden olarak düşünülebilir [2]. Birinci saatin sonunda üç karışımda da gözlenen kıvamın korunması, içerilerinde sürüklenmiş hava bulunan karışımların hava miktarının zamana, karıştırmaya ve ortam koşullarına bağlı olarak artması ve sonuçta da hava taneciklerinin uçucu külünkine benzer bir yağlama etkisi meydan getirmelerinden kaynaklanabilir [10]. 3.2 Hava Miktarı Karıştırma işleminin uzun sürdüğü durumlarda, sürüklenmiş havanın karıştırma saati başına başlangıç miktarının 1/6 sı kadar azalacağı bazı kaynaklarda belirtilmektedir [8]. Ancak çalışmada hava miktarında ilk saatte bir artış görülmektedir. Bu duruma yüksek sıcaklık ve hızlı hidratasyona bağlı olarak, sürüklenmiş havanın bir kısmının hapsedilmiş havaya dönüşmesinin neden olduğu söylenebilir. İlk hava ölçümlerinde en yüksek miktar yüksek fırın cürufunun kullanıldığı karışımda bulunmuştur. Bu durum yüksek fırın cürufunun blaine inceliğinin çok yüksek oluşu nedeniyle, bu malzemeyle hazırlanan karışımın reaksiyon hızının ve buna bağlı olarak içerisine hava sürüklenme oranının yüksek olmasına bağlanabilir (Tablo 6, Şekil 2). Kıvam düzeltmesi amacıyla süper akışkanlaştırıcı kullanımıyla beraber hava miktarlarında yaşanan düşüşler dikkat çekicidir (Şekil 1 ve 2). Diğer bir dikkat çekici nokta da kıvam düzeltmesi sonucunda, hava miktarının azalmasına bağlı olarak basınç dayanımlarında yaşanan artışlardır. Hava miktarındaki düşüşler mineral katkı içeren betonlarda keskinken, sadece Portland çimentosu içeren betonda daha yavaş ve zamana yayılmış durumdadır. Tablo 6. Karıştırma süresiyle değişen hava miktarı (%) 1 ( dakika) KARIŞTIRMA AŞAMASI (1 saat) (2 saat) (3 saat) (4 saat) KONTROL BETONU Hava miktarı (%) UÇUCU KÜL (2%) Hava miktarı (%) YÜKSEK FIRIN CURUFU.(2%) Hava miktarı (%)

9 HAVA MİKTARI (%) KARIŞTIRMA SÜRESİNE BAĞLI OLARAK TAZE BETONDAKİ HAVA MİKTARININ (%) DEĞİŞİMİ KARIŞTIRMA SÜRESİ (SAAT) %2 uçucu kül % 2 yüksek fırın cürufu Kontrol betonu Şekil 2. Karıştırma süresiyle değişen hava miktarı 3.3. Basıç Dayanımları Normal şartlar altında, karıştırma zamanına bağlı olarak, karışım içerisindeki buharlaşmayla meydana gelen su kaybının, karıştırma işleminin diğer sonuçlarına baskın olması ve bu nedenle basınç dayanım değerlerinin artması beklenen bir gelişmedir. Basınç dayanım değerlerinin çalışma sonunda gözlemlenen davranışıysa, karıştırma süresine bağlı olarak azalma yönündedir (Tablo 7, 8, Şekil 3, 4,, 6 ). Bu durum bir genellemeyle yüksek sıcaklıktan kaynaklanan karıştırma anındaki hızlı hidratasyon mekanizmasının, buharlaşan suyun su/çimento oranını azaltıcı etkisinden daha fazla olmasıyla açıklanabilir. Ancak bu durumun antitezi olarak da süper akışkanlaştırıcı ilave edildiği durumda, dayanımın hızlı şekilde yükselişi öne sürülebilir. Bu antitezin ışığında dayanımlardaki karıştırmaya bağlı genel düşüş, karışım içerisindeki hava miktarının artışına bağlanabilir. Genel olarak basınç dayanım değerleri, beklendiği üzere hava miktarının hareketlerine ters tepki vermektedirler. Ancak yüksek fırın cürufu içeren karışımın, karıştırma zamanına bağlı olarak dayanım davranışı incelendiğinde karıştırma işlemine ve hava miktarına tepkisinin, diğer iki karışıma göre daha az olduğu gözlenmektedir. Yine aynı şekilde süper akışkanlaştırıcı ile kıvam düzeltmesinde de 7 ve 28 günlük numuneler üzerinde gözlenen, kıvam düzeltmesi sonucu dayanım artışının, yüksek fırın cürufu içeren karışımda diğer karışımlara göre daha az olduğu yönündedir. Yüksek fırın cürufu içeren karışım yüksek sıcaklıktaki küre ise olumlu cevap vermiştir (Tablo 7, 8, Şekil 3, 4,, 6). Uçucu küllü karışım, kıvam düzeltmesi sonucunda en yüksek dayanım kazanımlarını yapmıştır. Ayrıca ikinci kıvam düzeltmesinde de buharlaşamaya bağlı su kaybından kazanılan dayanımı diğer karışımlara göre beton dayanımına daha olumlu yansıtmıştır. Diğer taraftan yüksek sıcaklıktaki kürde de beklendiği üzere olumlu sonuç vermiştir.

10 Kontrol betonunda gözlemlenen davranışsa üçüncü saatte ve daha sonra, diğer iki karışımdan farklı olarak dayanım seyrinin yaklaşık olarak sabit olmasıdır. Bu durum, Portland çimentolu karışımda, yüksek sıcaklıkta karıştırma anındaki hızlı hidratasyon etkisinin buharlaşmadan kaynaklanan su kaybı etkisine yaklaşık olarak eşit olmasından kaynaklanabilir. Uçucu küle göre daha yüksek pozolanik aktiviteye sahip yüksek fırın cürufu içeren karışımın, uçucu kül içeren karışıma göre bu davranışa daha yakın olması bu varsayımı desteklemektedir. Tablo 7. Taze betonu karıştırma süresine bağlı olarak değişen 7 günlük basınç dayanımları (23ºC ve 0ºC kür ortamlarında) 1 ( dakika) KARIŞTIRMA AŞAMASI (1 saat) (2 saat) (3 saat) (4 saat) KONTROL BETONU Basınç Dayanımı (7 gün 0ºC) (MPa) Basınç Dayanımı (7 gün 23ºC) (MPa) UÇUCU KÜL (2%) Basınç Dayanımı (7 gün 0ºC) (MPa) Basınç Dayanımı (7 gün 23ºC) (MPa) YÜKSEK FIRIN CURUFU.(2%) Basınç Dayanımı (7 gün 0ºC) (MPa) Basınç Dayanımı (7 gün 23ºC) (MPa) GÜNLÜK BETONLARIN BASINÇ DAYANIMLARI (23 o C) 4 BASINÇ DAYANIMI (MPa) %2 uçucu kül 23C % 2 yüksek fırın cürufu 23C Kontrol betonu 23C KARIŞTIRMA SÜRESİ (SAAT) Şekil C de kür edilen 7 günlük betonların basınç dayanımı değerleri

11 0 7 GÜNLÜK BETONLARIN BASINÇ DAYANIMLARI (0 o C) BASINÇ DAYANIMI (MPa) %2 uçucu kül 0C % 2 yüksek fırın cürufu 0C Kontrol betonu 0C KARIŞTIRMA SÜRESİ (SAAT) Şekil 4. 0 C de kür edilen 7 günlük betonların basınç dayanımı değerleri Tablo 8. Taze betonu karıştırma süresine bağlı olarak değişen 28 günlük basınç dayanımları (23ºC ve 0ºC kür ortamlarında) 1 ( dakika) KARIŞTIRMA AŞAMASI (1 saat) (2 saat) (3 saat) (4 saat) KONTROL BETONU Basınç Dayanımı (28 gün 0ºC) (MPa) Basınç Dayanımı (28 gün 23ºC) (MPa) UÇUCU KÜL (2%) Basınç Dayanımı (28 gün 0ºC) (MPa) Basınç Dayanımı (28 gün 23ºC) (MPa) YÜKSEK FIRIN CURUFU.(2%) Basınç Dayanımı (28 gün 0ºC) (MPa) Basınç Dayanımı (28 gün 23ºC) (MPa)

12 0 28 GÜNLÜK BETONLARIN BASINÇ DAYANIMLARI (23 o C) 4 BASINÇ DAYANIMI (MPa) %2 uçucu kül 23C % 2 yüksek fırın cürufu 23C Kontrol betonu 23C KARIŞTIRMA SÜRESİ (SAAT) Şekil. 23 C de kür edilen 28 günlük betonların basınç dayanımı değerleri 0 28 GÜNLÜK BETONLARIN BASINÇ DAYANIMLARI (0 o C) BASINÇ DAYANIMI (MPa) KARIŞTIRMA SÜRESİ (SAAT) %2 uçucu kül 0C % 2 yüksek fırın cürufu 0C Kontrol betonu 0C Şekil 6.0 C de kür edilen 28 günlük betonların basınç dayanımı değerleri

13 4. SONUÇLAR Çalışmada elde edilen deneysel bulguların ve daha önce yapılmış çalışmaların ışığında mineral katkı olarak yüksek fırın cürufu ve uçucu külün kullanıldığı hava sürüklenmiş betonların sadece Portland çimentosu içeren hava sürüklenmiş betona göre, yüksek sıcaklıkta uzun süreli karıştırma işleminden daha az etkilendiği ve özellikle uçucu küllü betonun kıvam koruma konusunda daha verimli olduğu gözlenmiştir. Süper akışkanlaştırıcı ile kıvam düzeltme işleminin kıvam düzeltme açısından olduğu kadar, beton içerisindeki hava miktarını kontrol altına alma açısından da etkili bir yol olduğu ve ciddi dayanım kazanımlarına sebep olduğu çalışma sonunda ifade edilebilir. KAYNAKÇA [1] Erdoğan, T.Y., Beton, Metu Press, Ankara, Türkiye, [2] Soroka, I., Ravina, D., Hot Weather Concreting with Admixtures, Cement and Concrete Composites, 20, [3] Kırca, Ö., Effects of Prolonged Mixing and Retempering on Properties of Ready- Mixed Concrete, Master Tezi, ODTÜ, Türkiye, [4] Dewar, J. D., The Workability of Ready-Mixed Concrete, RILEM, Leeds, U.K., [] Dewar, J. D., Manual of Ready- Mixed Concrete, Second Edition, Chapman & Hall, U.K.,1992. [6] Başkoca, A., Özkul, M.H., Artırma, Ş., Effect of Chemical Admixtures on Workability and Strength Properties of Prolonged Agitated Concrete, Cement and Concrete Research, Vol. 28, No., [7] Dewar, J. D., Some Effects of Prolonged Agitation of Concrete, Cement and Concrete Association, TRA/137, [8] Verbeck, G. J., Helmuth, R. A., Structures and Physical Properties of Cement Paste, Proc. th Int. Symp. on the Chemistry of Cement, Tokyo, Vol. 3, [9] Erdoğdu, Şakir, Effect of Retempering with Superplasticizer Admixtures on Slump Loss and Compressive Strength of Concrete Subjected to Prolonged Mixing, Cement and Concrete Research, V.3, 200. [10] Erdoğan, T.Y., Admixtures for Concrete, Metu Press, Ankara, Türkiye, [11] Polya, G.,Szego, G., Isoperimetric Inequality in Mathematical Physics, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 191. [12] Erlin, B., Hime, W. G., Concrete Slump Loss and Field Examples of Placement Problems, Concrete International, 1, No. 1, [13] Ramachadran, V.S.,Concrete Admixtures Handbook, Noyes Publication, 199. [14] Kırca, Ö., Turanlı, L., Erdoğan, T.Y., Effect of Retempering on Consistency and Compressive Strength of Concrete Subjected to Prolonged Mixing, Cem. Concr. Res., 32, [1] Al-Gahtani, H.J., Abbas, A.G.F., Al-Amoudi, O.S.B., Concrete Mixture Design for Hot Weather: Experimental and Statistical Analyses, Mag. Concr. Res. 0, 1998, pp.9 10.