Agreganın En Büyük Tane Boyutu ve Numune Boyutunun Betonun Karot Dayanımına Etkisi



Benzer belgeler
Maksimum Agrega Tane Boyutu, Karot Narinliği ve Karot Çapının Beton Basınç Dayanımına Etkisi GİRİŞ

Buhar Kürü Uygulamasında Beton Özeliklerini Etkileyen Faktörlerden Bekleme Süresi nin Önemi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 1 sh Ocak 2004

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 1 sh Ocak 2004

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

Köpük Beton - I. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

beton karışım hesabı

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

Sıkıştırma İşleminin Betonarme Elemanların Sertleşmiş Betonun Dayanım Özelliklerine Etkisi

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

METİLEN MAVİSİ DEĞERİ YÜKSEK AGREGALAR VE FARKLI ÖZELLİKTEKİ KİMYASAL KATKILARLA YAPILAN BETON ÇALIŞMALARI

Mustafa Kara, Yasemin K

Eda Serin Accepted: October 2011

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

YAPIDA BETON KALİTESİNİN TAHRİBATLI ve TAHRİBATSIZ YÖNTEMLERLE BELİRLENMESİ. Araş.Gör. Nihat KABAY * Prof.Dr. Fevziye AKÖZ **

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

5/3/2017. Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

FARKLI TİPTE AGREGA KULANIMININ BETONUN MEKANİK ÖZELİKLERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

BETON YOL KAPLAMALARINDA VAKUM UYGULAMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Kuruca Dağından Elde Edilen Agregaların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği

ISIDAÇ 40. refrakter. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

BETON KARIŞIM HESABI (TS 802)

YAPIDAKİ BETON DAYANIMININ STANDART KÜRDE SAKLANAN NUMUNELER YARDIMIYLA TAHMİNİ. Adnan ÖNER 1, Süleyman DİRER 1 adnan@kou.edu.tr, sdirer@engineer.

Çizelge 5.1. Çeşitli yapı elemanları için uygun çökme değerleri (TS 802)

BETONDA NİTELİK SERTLEŞME DENEYLERİ MUKAVEMET SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

ISIDAÇ 40. yapı kimyasalları. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Beton sınıfına göre tanımlanan hedef (amaç) basınç dayanımları (TS EN 206-1)

DÜZCE İLİNDE 1999 YILINDAKİ DEPREMLERDE YIKILAN BETONARME BİNALARDA KULLANILAN BETONUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 7 Sayı: 1 s Ocak 2005

BETON BASINÇ DAYANIMINI ETKİLEYEN DIŞ ETKENLER

Betonarme Eleman Tipinin Sertleşmiş Betonun Dayanım Özelliklerine Etkisi

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

DEĞİŞİK FAKTÖRLERİN BETON MUKEVEMETİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

C6 Mugla White

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

C5 Mugla White

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

Calacatta Oro

GENLEŞTİRİLMİŞ KİL AGREGASI İLE TAŞIYICI HAFİF BETON ÜRETİMİ

EKOBEYAZ. yapı kimyasalları. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

BETONARMEDE BETON VE DONATI ARASINDAKİ ADERANS DAYANIMINA KÜR ŞARTLARININ ETKİSİ

C30 SINIFI ATIK BETONUN GERİDÖNÜŞÜM AGREGASI OLARAK BETON ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİĞİ. Can DEMİREL, 2 Osman ŞİMŞEK

YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN PARKE VE BORDÜR ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

FARKLI DOZLARDA ÜRETİLEN BEYAZ BETONLARIN BASINÇ DAYANIMINA FARKLI KÜR ŞARTLARININ ETKİSİ

UÇUCU KÜL İKAMELİ BETONLARDA VİBRASYON SÜRESİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

Afyonkarahisar da Üretilen Hazır Beton Kalitelerinin Değerlendirilmesi

taze beton işlenebilirlik

Bazalt Agregası ile Üretilen Beton Travers de Çelik Lifin Kullanılabilirliğinin Araştırılması

CEM I VE CEM II Çimentosu İçeren Beton Karışımlarının Kıyaslamalı İncelenmesi

Eğik Yüzeyli Betonlara Farklı Kür Metotlarının Etkisi 1

GERİ DÖNÜŞÜMLÜ İRİ AGREGALARIN BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ DÖNER SERMAYE GELİR GETİRİCİ FAALİYET CETVELİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Barit Agregasıyla Üretilen Ağır Bir Betonun Özelikleri

Mermer Tozu Katkılı Çelik Lifli Betonların Mekanik Özellikleri

TAHRİBATLI YÖNTEMLE (KAROT) YERİNDE BETON BASINÇ DAYANIMININ BELİRLENMESİ VE DEĞERLENDİRİLMESİ TS EN NİSAN 2010

ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

SÜLFAT ETKİSİNDE MARUZ BETONDA PUZOLANİK KATKI KULLANIMI

DÜŞÜK MUKAVEMETLĐ ATIK BETONLARIN BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABĐLĐRLĐĞĐ

TUĞLA MASSESİ ÖĞÜTME DURUMUNUN ÜRÜN TEKNİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

Yük Geçmişi ve Donatının Beton Dayanımı Üzerindeki Etkileri

Uluabat Kuvvet Tüneli Projesindeki Segment Üretimi

Geçirimli Beton Üretiminde Bazalt Agrega Kullanımının Mekanik Özelliklere Etkisi

İrfan Kadiroğlu Batıçim Batı Anadolu Çimento Sanayii A.Ş. İzmir. Selçuk Erbakan Batıçim Batı Anadolu Çimento Sanayii A.Ş. İzmir.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ- YAPI MALZEMELERİ LABORATUARI. Kemal Tuşat YÜCEL

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

ÇİMENTOLARIN BASINÇ DAYANIMLARININ TAYİNİNDE PRİZMATİK NUMUNELER YERİNE KÜP NUMUNELERİN KULLANILABİLİRLİLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Betonun Eşdeğer Yaşının Çimento Hidratasyon Isısıyla Tahmini İçin Bir Yöntem 1

Değişik Sıcaklıklarda Kür Edilen Salt Portland Çimentolu, Yüksek Fırın Cürufu veya Uçucu Kül Katkılı Betonlarda Dayanım Gelişimi 1

Faz Malzeme Oranının Polimer Beton Özellikleri Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

Değiştirilmiş Sıcak Su Yöntemi ile Beton Basınç Dayanımının Tahmini 1

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

YAPILARIN ZATİ YÜKÜNÜN AZALTILMASI İÇİN DİYATOMİTLE ÜRETİLEN HAFİF BLOK ELEMANLARIN ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Tayfun UYGUNOĞLU 1, Osman ÜNAL 1

BETONDA KARIŞIM IM HESAPLARI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 2 sh Mayıs 2002 DEĞİŞİK AKIŞKANLAŞTIRICILARIN BETONDAKİ PERFORMANSLARI

BİÇİM VE BOYUTLARIN BETON BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

SİLİS DUMANININ VE KÜR ŞARTLARININ HARÇ BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

ALKALİ AKTİVE EDİLMİŞ YÜKSEK FIRIN CÜRUFLU HARÇLARDA ASİT ETKİSİ. İlker Bekir TOPÇU & Mehmet CANBAZ *

(276) /2732 (312)

Doç. Dr. Halit YAZICI

Transkript:

İnşaat Mühendisliği nde 100. Yıl Teknik Kongresi, 22 24 Kasım 2012 Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul Agreganın En Büyük Tane Boyutu ve Numune Boyutunun Betonun Karot Dayanımına Etkisi Ali Mardani-Aghabaglou, Murat Tuyan, Özge Andiç Çakır, Kambiz Ramyar Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Bornova, İzmir Öz Bu çalışmada, agreganın en büyük tane boyutu ve numune boyutunun, 28 gün standart koşullarda kürlenen 150 mm küp, 100x200 mm silindir ve 28 gün hava koşulunda bekletilen 300x400x450 mm bloktan elde edilen 100x100 mm, 100x200 mm ve 100x300 mm karot numunelerin basınç dayanımına etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, üç farklı su/çimento oranına sahip (0.40, 0.60 ve 0.80) ve iki farklı maksimum tane boyutunda agrega (15 mm ve 25 mm) kullanılarak 6 farklı karışım hazırlanmıştır. Genel olarak kesilme işlemi sırasında, karot numunelerde hasar oluştuğundan ve numuneler farklı koşullarda kürlendiğinden, standart numunelere göre karot numunelerde dayanım kaybı gözlemlenmiştir. 100x200 mm karot numunede, benzeri standart silindir numuneye göre %11 ile %23 arasında dayanım azalması görülmüştür. Ayrıca, 100x100 mm karot numunede, 150 mm küp numuneye göre, %20 ile %37 arasında dayanım azalması tespit edilmiştir. Bu azalma, 0.40 su/çimento oranı ve 25 mm maksimum agrega tane boyutuna sahip karışımda, daha belirgin olmuştur. Abstract In this study, the effect of maximum aggregate size and specimen size on the 28-day compressive strength of 150 mm cube, 100x200 mm cylinder water-cured specimens and on 100x100mm, 100x200 mm and 100x300 mm core specimens taken from 300x400x450 mm block cured under normal atmospheric conditions were investigated. For this purpose, six different concrete mixture were prepared having three different water/cement (w/c) ratios (0.40, 0.60 and 0.80) and two different maximum aggregate sizes (15 mm and 25 mm). Generally, core specimens showed lower compressive strength values than standard specimens. This is mainly due to damaging of concrete during cutting procedure and different curing conditions between the specimens. There is a 11% to 23% reduction in strength in 100x200 mm core specimens compared to that of cylindrical standard specimens. Additionally, a reduction in strength of 20% to37% in 100x100 mm core specimens compared to that of 150 mm cubic specimens was observed. This reduction is more considerable for specimens having w/c ratio of 0.40 and maximum aggregate size of 25 mm.

Giriş Betonun basınç dayanımını bulmak için pek çok deney yöntemi kullanılmaktadır. TS EN 206-1 (2004) beton standardında belirtilen süre ve koşullarda kürlenen standart boyutlardaki örnek üzerinde elde edilen basınç dayanımı standart deney yöntemi olarak adlandırılmaktadır. Bunun dışında TS EN 13791 (2010) standardına uygun olarak mevcut yapılardan alınan karot örnekler üzerinde de basınç dayanımı deneyleri yapılmaktadır. Bu yöntem, mevcut yapıların betonlarının dayanımını belirlemede diğer hasarsız deney yöntemlerine (beton test çekici, ultrasonik test cihazı) göre en güvenilir yöntemdir. Karot çapı, karotun narinlik (boy/çap) oranı, karot örneklerinin nem durumu, beton döküm yönü, karot alma yönü, karot alınması esnasında donatının olup olmaması, karot alımı esnasında betona verilen hasar gibi pek çok faktör betonun karot dayanımına etki etmektedir (Mindess ve Young, 1981; Neville, 1995; Erdoğan, 2003). Karot dayanımı genellikle standart numune dayanımından daha düşük çıkmaktadır. Bunun en büyük sebebi, karot alımı esnasında numuneye verilen hasardır. Bu hasar sonucu betonda oluşan mikro çatlaklardan dolayı numune daha düşük yüklerde kırılmaktadır. Bir diğer sebep ise, karot örneklerinin kürleme koşullarının standart numunelere göre daha farklı olmasıdır. Buna göre, çimento hidratasyonun daha az gerçekleşmesi sonucu dayanımında bir miktar azalma kaçınılmazdır (Mindess ve Young, 1981; Mehta ve Monteiro, 2006). Standartların önerdiği minimum karot çapı 100 mm dir (BS 1881, 1983; ASTM C42, 1994). Ayrıca, ASTM C42 (1994) standardı, karot çapının agreganın en büyük tane çapının üç katından az olmaması gerektiğini belirtmiştir. Numune boyutunda başka bir etken de boy/çap (l/d) oranıdır. Karot numuneler için optimum l/d oranı 2.0 dır. Bu oranın mümkün olmadığı durumlarda l/d oranı 1.0 ile 2.0 arasında alınabilir. l/d oranının 1.0 den 2.0 ye çıkmasıyla, aynı beton için dayanım değerlerinde düşüş gözlenir. Karot örneklerin boyutunun dayanıma etkisi üzerine yapılan çalışmalar sonucu l/d oranı ile basınç dayanımı arasında bir düzeltme faktörü önerilmektedir (Chung, 1979; Barlett ve MacGregor, 1994). ASTM C42 (1994) standardına göre bu değer, l/d oranı 1.0 olan betonlar için 0.87, l/d oranı 1.75 olan betonlar için 0.98 alınmıştır. Numunenin nem durumunun karot dayanımı üzerindeki etkisinin incelendiği çalışmalarda, nem durumunun artması sonucu numunelerin basınç dayanımında azalma gözlenmiştir (Barlett ve MacGregor, 1993). Agreganın en büyük tane çapının da karot dayanımına etkisi olduğu yapılan çalışmalarda ortaya çıkmaktadır. Betonda agrega en büyük tane çapı arttıkça karot dayanımın azaldığı rapor edilmiştir (Arıöz vd., 2006; Tuncan vd., 2008). Bu çalışmada, farklı dayanım sınıfı ve farklı maksimum agrega tane boyutuna sahip karışımlar hazırlanmıştır ve agrega en büyük tane boyutu, su/çimento oranı, l/d oranı ve kür koşulu değişiminin basınç dayanımına etkisi incelenmiştir. Standart numunelerle beton bloklardan çıkarılan karot numunelerin basınç dayanım sonuçları değerlendirilmiştir. Betonun dayanım sınıfı, karot boyutu ve agrega en büyük tane boyutunun karot dayanımına etkisi karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Bu çalışmada literatürde yer alan bilgilerle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. 2

Kullanılan Malzeme ve Özelikleri Deneysel Çalışma Bu çalışmada TS EN 197 1 Çimento - Bölüm 1: Genel Çimentolar - Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri standardına uygun ve 3.10 özgül ağırlığına sahip CEM I 42.5R tipi çimento kullanılmıştır. Kullanılan çimentoya ait üretici firma tarafından verilen kimyasal kompozisyon, mekanik ve fiziksel özelikleri Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1 Çimentonun kimyasal kompozisyonu, mekanik ve fiziksel özelikleri. Kimyasal Özelikler Mekanik ve Fiziksel Özelikler Oksit (%) Özelikler Çimento SiO 2 18.53 2 Gün 23.2 Al 2 O 3 5.01 Basınç Dayanımı** (MPa) 7 Gün 38.5 Fe 2 O 3 2.74 28 Gün 45.1 CaO 63.51 Özgül yüzey alanı (cm 2 /g) 3420 MgO 1.06 İncelik 0.090 mm elekte kalan (%) 1.0 N 2 O 0.40 0.032 mm elekte kalan (%) 22.4 K 2 O 0.75 SO 3 * 3.14 Cl - * 0.004 *TS EN 197-1 e göre, SO 3 %3.5 ve Cl %0.10 olmalıdır. **TS EN 197-1 e göre, CEM I 42.5 R tipi çimentonun 2 günlük basınç dayanımı 20 MPa ve 28 günlük basınç dayanımı 42.5 MPa olmalıdır. Deneysel çalışmada dört farklı boy sınıfında (0-3 mm, 0-5 mm, 5-15 mm ve 15-25 mm) kırma kireçtaşı agregası kullanılmıştır. Agregaların özgül ağırlığı ve su emme kapasitesi, TS EN 1097-6 Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri için Deneyler Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini standardına göre belirlenmiştir. Farklı boy sınıflarında olan agregaların bazı fiziksel özeliği Tablo 2 de verilmiştir. 0-3mm 0-5 mm Tablo 2 Agregaların bazı fiziksel özelikleri. DYK * Özgül Ağırlık 2.63 2.51 Su Emme (%) 1.10 0.90 Toplam Nem (%) 0.70 0.48 Gevşek Birim Hacim Ağırlık (kg/m 3 ) 1793 1715 5-15 mm 2.59 0.60 0.40 1504 15-25 mm 2.68 0.55 0.25 1550 * Doygun Yüzey Kuru Agregaların elek analizi sonucu dikkate alınarak, 15 mm en büyük tane boyutuna sahip beton karışımlarında kullanılan agrega oranları ağırlıkça %25 0-3 mm, %25 0-5 mm, %50 5-15 mm dir. 25 mm en büyük tane boyutuna sahip karışımlarda ise bu oranlar ağırlıkça %28 0-3 mm, %19 0-5 mm, %27 5-15 mm ve %26 15-25 mm olarak belirlenmiştir. Agregaların elek analizi sonucu Tablo 3 ve 4 te verilmiştir. 3

Tablo 3 Agregaların elek analizi sonucu (D maks. = 25mm). Elek boyutu (mm) % Elekten Geçen 0-3 mm 0-5 mm 5-15 mm 15-25 mm Karışım 32 100 100 100 100 100 16 100 100 100 55.5 88 8 100 100 18.0 0.0 52 4 100 100 0.0 0.0 47 2 73.6 71.4 0.0 0.0 34 1 60.2 46.0 0.0 0.0 26 0.5 43 28.5 0.0 0.0 17 0.25 15.6 11.5 0.0 0.0 7 Tablo 4 Agregaların elek analizi sonucu (D maks. = 15mm). Elek boyutu (mm) 32 16 8 4 2 1 0.5 0.25 % Elekten Geçen 0-3 mm 0-5mm 5-15 mm Karışım 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 18.0 59 100 100 0.0 50 73.6 71.4 0.0 36.3 60.2 46.0 0.0 26.6 43 28.5 0.0 17.8 15.6 11.5 0.0 6.8 Karışım Oranlarının Hesaplanması ve Numunelerin Hazırlanması Beton karışımları, üç farklı su/çimento oranı (0.4, 0.6 ve 0.8), iki farklı agrega en büyük tane boyutu (15 ve 25 mm) ve 100±20 mm çökme değeri göz önüne alınarak ACI 211 yöntemine göre hesaplanmıştır. Üretilen betonların düzeltilmiş karışım oranları Tablo 5 te verilmiştir. Her karışımdan, üç adet 150 mm küp, altı adet 100x200 mm silindir ve bir adet 300x400x450 mm blok numuneler hazırlanmıştır. 24 saat süreyle hava cereyanından uzak bir yerde bekletildikten sonra numuneler kalıptan çıkarılıp, 150 mm küp ve 100x200 mm silindir numuneler % 95±5 bağıl nem ortamında, 23±2 C sıcaklıkta 28 gün boyunca bekletilmiştir. 300x400x450 mm blok numuneler kalıptan çıkarıldıktan sonra ilk bir hafta boyunca her gün bir kere sulanarak 28 gün boyunca laboratuvar ortamında açıkta bekletilmiştir. 28 günden sonra karot makinesi ile her bloktan altı adet 100x300 mm silindir numune alınmıştır. Bunlardan üç tanesi 100x300 mm karot numune olarak deneye tabi tutulmuştur. Diğer üç 100x300 mm karot numunesinden ise kesme makinesi kullanarak üçer adet 100x100 ve 100x200 mm karot silindir numuneler elde edilmiştir. Silindir numuneler deneye tabi tutulmadan önce başlık yapılarak yüzeyleri pürüzsüz hale getirilmiştir. 4

Tablo 5 1 m 3 beton üretiminde kullanılan düzeltilmiş malzeme miktarları (kg). Karışım Çimento DYK Agrega* (mm) 0-3 0-5 5-15 15-25 Su S/Ç BHA** (kg/m 3 ) Çökme (mm) D maks. (mm) A 440 228 739 440 352 179 0.4 2378 80 25 B 295 248 798 455 380 179 0.6 2355 90 25 C 220 252 817 487 390 180 0.8 2346 120 25 D 465 256 854 599-190 0.4 2364 80 15 E 315 275 918 643-190 0.6 2341 100 15 F 235 285 952 667-190 0.8 2329 120 15 * DYK: doygun yüzey kuru ** Teorik Birim Hacim Ağırlık Deney Sonuçları ve Tartışma Numunelerin basınç dayanımı TS EN 12390 3 Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri- Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini standardına uygun olarak belirlenmiştir. Basınç dayanımı deneyinde sonucunda tüm numunelerde düzensiz bir kırılma moduna rastlanmamıştır. Standart numunelerin 28 günlük deney sonuçları Tablo 6 da verilmiştir. Tablo 6 Standart küp ve silindir numunelerin basınç dayanımı. Karışım Basınç Dayanımı (MPa) 150 mm küp numune 100x200 mm silindir numune Ortalama Basınç Dayanımı (MPa) Standart Sapma (MPa) Basınç Dayanımı (MPa) Ortalama Basınç Dayanımı (MPa) Standart Sapma (MPa) A 45.56 47.83 45.50 46.30 1.33 34.40 32.82 36.39 34.54 1.79 B 32.28 33.86 34.12 33.42 0.96 27.77 25.91 24.56 26.08 1.61 C 28.12 29.53 29.86 29.17 0.92 22.60 21.99 23.90 22.83 0.98 D 41.58 40.8 39.43 40.60 1.09 32.80 31.13 32.50 32.14 0.89 E 31.79 30.76 31.83 31.46 0.62 23.24 22.29 25.98 23.84 1.92 F 20.32 21.83 21.55 21.13 0.83 19.28 18.25 16.63 18.05 1.34 Tablo 6 da görülen deney sonuçlarına göre standart numunelerde aynı karışım için 150 mm küp numunelerin dayanımı 100x200 mm silindir numunelere göre %15 ile %25 arasında daha fazla çıkmıştır. Bunun en önemli nedeni silindirin l/d oranının küpün l/d oranına göre daha fazla olmasıdır. Bir numune basınç deneyine tabi tutulduğunda kullanılan presin çelik başlığının elastisite modulü ve Poisson oranı betona göre daha fazla olduğundan, beton yaklaşık beş kat daha fazla deformasyon gösterir. Dolayısıyla çelik başlık ve beton arasında sürtünme meydana gelir. Bu sürtünme betonda oluşan yanal deformasyonları yukarıdan ve aşağıdan yaklaşık 0.85 D (D: beton numune çapı) kadar engeller. Bu etkiye uç etkisi denir. Dolayısıyla, l/d oranı arttıkça korumasız bölgenin oluşma ihtimali artar. Eğer l/d oranı 3 ten fazla olursa burkulma riski arttığı için numuneler daha az dayanım gösterir. Betonda basınç etkisinde oluşan çekme gerilmelerinden dolayı çatlaklar daha düşük gerilmelerde oluşur ve kayma gerilmesi 5

doğrultusunda ilerler ve kırılma meydana gelir. Küp numunede uç etkisinden dolayı korumasız bölge oluşmadığı için silindir numuneye göre daha fazla mukavemet gösterir. Tablo 6 dan görüldüğü üzere, beklendiği gibi su/çimento oranının artışıyla tüm karışımların dayanım sonuçlarında azalma gözlemlenmiştir. Tüm karışımlarda agrega tane boyutunun artışıyla basınç dayanımı artmaktadır. Agrega en büyük tane boyutunun artışında iki faktör etkindir. Birincisi, agrega tane boyutu arttıkça yüzey/hacim oranı azalmaktadır. Dolayısıyla, karışımın hamur ihtiyacı ve ona bağlı olarak su ihtiyacı azalmaktadır. Bu etki boşlukların azalmasına neden olur. İkincisi ise, agrega ile çimento hamuru arasındaki geçiş bölgesinin alanı artmaktadır. Agrega en büyük tane boyutu 40 mm nin altında olduğunda birinci faktör daha baskındır. Farklı s/ç oranı ve D maks. a sahip karışımların 100x200 mm silindir/150 mm küp numunelerin 28 günlük basınç dayanımı oranı Şekil 2 de gösterilmektedir. Şekil 1 den görüldüğü gibi genellikle her dayanım sınıfı ayrı ayrı incelendiğinde, silindir dayanımının küp dayanımına oranı, agrega en büyük tane boyutu 25 mm ye sahip olan karışımda, agrega en büyük tane boyutu 15 mm olan karışıma göre daha düşüktür. Bunun en önemli nedeni agrega en büyük tane boyutu artışıyla, agrega-çimento hamuru arasındaki geçiş bölgesinin zayıflamasıdır. Ayrıca, bilindiği gibi betonun basınç dayanımı arttıkça, silindir numune dayanımı, küp numune dayanımına yaklaşmaktadır (Mehta ve Monteiro, 2006). Bu çalışmada bu etki belirgin bir şekilde görülmemektedir. Bunun nedeni, çalışmadan elde edilen numunelerin basınç dayanımları arasında, çok fazla fark bulunmamasından ve incelenen karışımların çok yüksek dayanımlı karışımlar olmamasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Şekil 1 Farklı s/ç oranı ve D maks. a sahip karışımların 100x200 mm silindir/150 mm küp numunelerin basınç dayanımı oranı. Standart küp ve silindir numunelerin basınç dayanımları arasındaki ilişki Şekil 2 de gösterilmektedir. Şekilden de anlaşıldığı gibi küp ve silindir numune dayanımları arasında doğrusal bir ilişki bulunmaktadır. Farklı su/çimento ve farklı agrega en büyük tane boyutundaki karışımları incelediğimizde silindirin numunelerin basınç dayanımı küp numunelerinin yaklaşık %70 i kadar olmuştur. 6

Karot numunelerin basınç dayanımları Şekil 3 ve 4 te gösterilmektedir. Beklendiği gibi su/çimento oranının artışıyla dayanımlarda azalma, agrega en büyük tane boyutunun artışıyla dayanımlarda artış ve l/d oranının artışıyla dayanımlarda azalma karot numunelerinde de gözlemlenmiştir. ASTM C42 standardına göre, l/d oranı 1.0 den 2.0 ye arttığında, karot dayanımı için 0.87 lik bir düzeltme faktörü katsayısı önerilmektedir. Yapılan çalışmada, bu değer ortalama 0.90 a denk gelmiştir. Şekil 2 Standart küp ve silindir numunelerin basınç dayanımları arasındaki ilişki. Şekil 3 Farklı S/Ç oranına sahip karot numunelerin basınç dayanımı (D maks. : 25 mm). 7

Şekil 4 Farklı S/Ç oranına sahip karot numunelerin basınç dayanımı (D maks. : 15 mm). 100x200 mm standart ve karot silindir numunelerin basınç dayanımları arasındaki ilişki Şekil 5 de gösterilmektedir. Şekilden de görüldüğü üzere, standart ve karot numunelerin dayanımları arasında doğrusal bir ilişki bulunmaktadır. Farklı su/çimento ve farklı agrega en büyük tane boyutundaki karışımları incelediğimizde 100x200 mm karot silindir numunenin basınç dayanımı 100x200 mm standart silindir numunenin yaklaşık %80 i kadar olmuştur. Şekil 5 100x200 mm standart ve karot silindir numunelerin basınç dayanımları arasındaki ilişki. 150 mm standart küp numunelerin ve 100x100 mm karot numunelerin dayanım ve dayanım kayıpları Tablo 7 de sunulmaktadır. Tablodan görüleceği üzere, 100x100 mm karot numunede, 150 mm küp numuneye göre, %20 ile %37 arasında dayanım azalması tespit edilmiştir. 100x200 mm standart silindir ve karot numunelerin dayanım ve dayanım kaybı Tablo 8 de gösterilmektedir. Karot numunelerde standart numunelere göre %11 ile %23 arasında dayanım kaybı tespit edilmiştir. Bu farkın en önemli nedeni kürleme koşulunun değişmesi ve karot numunenin kesme esnasında hasar görmesidir. Su/çimento oranının azalmasıyla ve agrega en büyük tane boyutunun artmasıyla standart numuneler ve karot numuneler arasındaki dayanım kaybı daha belirgin hale gelmektedir. Bunun en önemli nedeni kesme esnasında çimento hamurunun ve geçiş bölgesinin daha fazla hasar görme ihtimalidir. Tablo 7 150 mm standart küp ve 100x100 mm karot numunelerinin basınç dayanımları Karışım S/Ç oranı 150 mm standart 100x100 mm Dayanım kaybı küp karot (%) A 0.4 46.30 29.29 36.51 B 0.6 33.42 25.60 23.40 C 0.8 29.17 22.70 22.19 D 0.4 40.60 28.34 30.20 E 0.6 31.46 24.16 23.20 F 0.8 21.13 16.90 20.02 8

Tablo 8 100x200 mm standart silindir ve 100x200 mm karot numunelerinin basınç dayanımları Karışım S/Ç oranı 100x200 mm 100x200 mm Dayanım kaybı standart silindir karot (%) A 0.4 34.54 26.63 22.90 B 0.6 26.08 22.50 13.89 C 0.8 22.83 19.90 12.83 D 0.4 32.13 25.64 20.20 E 0.6 23.84 21.26 10.90 F 0.8 18.05 16.12 10.69 Sonuçlar Bu çalışmada, farklı dayanım sınıfı ve farklı maksimum agrega tane boyutuna sahip karışımlar hazırlanmıştır ve agrega en büyük tane boyutu, su/çimento oranı, l/d oranı ve kür koşulu değişiminin basınç dayanımına etkisi incelenerek aşağıda özetlenmiştir. Agrega en büyük tane boyutu arttıkça betonun su ihtiyacı azaldığından dolayı dayanım artmıştır. Ancak, agrega en büyük tane boyutunun artmasıyla standart numuneler ve karot numuneler arasındaki dayanım farkı daha belirgin olmuştur. Su/çimento oranının azalmasıyla beklendiği gibi basınç dayanımı artmıştır. Ancak, su/çimento oranının azalmasıyla standart numuneler ve karot numuneler arasındaki dayanım farkı daha belirgin hale gelmiştir. Numunelerin l/d oranı artıkça basınç dayanımlarında azalma gözlemlenmiştir. Karot numuneler arasında en düşük dayanım narinlik oranı en yüksek olan 100x300 mm karot numuneye ait olduğu tespit edilmiştir. Karot numuneler standart numunelere göre daha düşük dayanım göstermiştir. 100x200 mm karot numunede, 100x200 mm standart silindir numuneye göre dayanım azalması görülmüştür. Yine, 100x100 mm karot numunede, 150 mm küp numuneye göre dayanım azalması tespit edilmiştir. 100x200 mm numunelerdeki dayanım azalması, 100x100mm karot ve 150 mm küp numune arasındaki dayanım azalmasından daha az olduğu gözlemlenmiştir. 100x200 mm karot silindir numunenin basınç dayanımı 100x200 mm standart silindir numunenin yaklaşık %80 i kadar olmuştur. Bu değer s/ç oranı 0.40 olan karışımlarda %80 in altında kalmıştır. Farklı su/çimento oranı ve farklı agrega en büyük tane boyutundaki karışımlar incelendiğinde silindir numunelerin basınç dayanımı küp numunelerin yaklaşık %70 i kadar olmuştur. S/ç oranı 0.40 olan karışımlarda bu oran %70 in altında kalmıştır. Kaynaklar ACI 211, (1998), Standard practice for selecting proportions for normal, heavyweight and mass concrete, Farmington Hills, Michigan, American Concrete Institute 9

Arıöz, Ö., Tuncan, M., Ramyar, K., Tuncan, A., (2006), A comparative study on the interpretation of concrete core strength results Magazine of Concrete Research, Vol. 58, Issue 2, pp.117-122. ASTM C42, (1994), Standard test method for obtaining and testing drilled cores and sawed beams of concrete, Annual Book of ASTM Standards Barlett, F.M., MacGregor, J.G., (1993), Effect of moisture condition on concrete core strength, ACI Materials Journal, Vol. 91, Issue 3, pp.227-236 Barlett, F.M., MacGregor, J.G., (1994), Effect of core diameter on concrete core strengths, ACI Materials Journal, Vol. 91, Issue 5, pp.460-470 BS 1881: Part 120, (1983), Method for determination of the compressive strength of concrete cores, British Standards Chung, H.W., (1979), Effect of length/diameter ratio on compressive strength of drilled concrete core A semi-rational approach, Cement, Concrete and Aggregates, Vol. 1, Issue 2, pp. 68-70 Erdoğan, T.Y., (2003), Beton, ODTÜ Yayınları, Ankara Mehta, P.K., Monteiro, P.J.M., (2006), Concrete microstructure, properties and materials, McGraw-Hill Mindess, S., Young. J.F., (1981), Concrete, Prentice-Hall, Inc., New Jersey Neville, A.M., (1995), Properties of concrete, Addison-Wesley, United Kingdom Tuncan, M., Arıöz, Ö., Ramyar, K., Karasu, B., (2008), Assesing concrete strength by means of small diameter cores, Construction and Building Materials, Vol. 22, Issue 5, pp.981-988 TS EN 197 1,(2002), Genel çimentolar Bölüm 1: Genel çimentolar - Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara TS EN 206 1, (2004), Beton, özellik, performans, imalat, uygunluk, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara TS EN 1097 6, (2007), Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler Bölüm 6: Tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara TS EN 12390 3, (2003), Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri- Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara TS EN 13791, (2010), Basınç Dayanımının Yapılar ve Öndökümlü Beton Bileşenlerde Yerinde Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara 10