Mineral Katkılı Betonların Klor İyon Geçirgenliği ve Karbonatlaşma Direncinin Çevresel Etki Sınıflarına Göre Değerlendirilmesi

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

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

beton karışım hesabı

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

Mustafa Kara, Yasemin K

YÜKSEK HACİMDE C SINIFI UÇUCU KÜL İÇEREN BETONLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE SÜLFÜRİK ASİT DAYANIKLILIĞI

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

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

FARKLI ÇİMENTO TİPİ KULLANIMININ BETONUN DURABİLİTE ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ. Erhan Güneyisi, Turan Özturan, Mehmet Gesoğlu

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

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

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

Çimentolu Sistemlerde Geçirgenlik - Sebepleri ve Azaltma Yöntemleri - Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

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

Mineral, Kimyasal Katkılı ve Yüzey Kaplaması Uygulanmış Betonların Dürabilite Özelliklerinin Çevresel Etki Sınıfları Açısından Değerlendirilmesi*

Cem III Tipi Çimentoların Betonda Kullanımının Teknik Ve Ekonomik Yönlerinin Değerlendirilmesi

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

YAPI MALZEMESİNDE ÖZEL KONULAR -7-2-

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN PARKE VE BORDÜR ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

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

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

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

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

BETON ÜRETİMİNDE ALTERNATİF SU GEÇİRİMSİZLİK KATKILARININ KULLANIMI

CACSAND. yüksek performanslı kalsiyum alüminat agregası. Yüksek dayanıklılık gerektiren uygulamalarınız için özel bir agrega!

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

Sıcak Havada Beton Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

7. Yapılar ile ilgili projelerin ve uygulamalarının tekrarlı olması durumunda, her bir tekrar için ücret, belirtilen miktarın % 25 si kadardır.

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

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

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

HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Yapı Malzemeleri Karma Suyu ve Katkılar

Uçucu Kül İçeriğinin Beton Basınç Dayanımı ve Geçirimliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Betonların Klorür Etkisinde Korozyona Karşı Performansı

CEM I VE CEM II Çimentosu İçeren Beton Karışımlarının Kıyaslamalı İncelenmesi

SUGÖZÜ UÇUCU KÜLÜNÜN BETONUN MEKANİK VE DURABİLİTE ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF SUGÖZÜ FLY ASH OF MECHANICAL AND DURABILITY PROPERTIES OF CONCRETE

BETONUN DENİZ SUYUNA DAYANIKLILIĞI

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

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Kür Koşulları ve Tecrit Malzemesinin Betonun Geçirimlilik ve Mekanik Özeliklerine Etkisi

BETON ÜRETİMİ ve KALİTE KONTROLÜ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı SİGMA BETON / VİCAT GROUP

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

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

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

ISIDAÇ 40 Esaslı Yüksek Performanslı Beton. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ÖĞÜTÜLMÜŞ YÜKSEK FIRIN CÜRUFU İÇEREN ve İÇERMEYEN BETONLARDA KIRMATAŞ KUMU İÇERİĞİNİN BETON ÖZELİKLERİNE ETKİSİ

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

Türkiye Hazır Beton Birliği İktisadi İşletmesi Deney / Kalibrasyon Laboratuvarı. Deney Listesi

Kür Koşulları ve Tecrit Malzemesinin Betonun Geçirimlilik ve Mekanik Özeliklerine Etkisi

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ

BETON YOL KAPLAMALARINDA VAKUM UYGULAMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

TS EN T1 : Ocak 2004

SOĞUK HAVA KOŞULLARINDA BETON ÜRETİMİ VE UYGULAMASI

İYC MADENCİLİK SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. NE AİT MUĞLA - FETHİYE YÖRESİ BEJ TÜRÜ KİREÇTAŞININ FİZİKO-MEKANİK ANALİZ RAPORU

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

BETON KARIŞIM HESABI (TS 802)

Calacatta Oro

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

SODYUM SÜLFAT İLE AKTİFLEŞTİRİLEN UÇUCU KÜL KATKILI HARÇLARIN ÖZELLİKLERİ

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

Doğal ve Endüstriyel Mineral Katkılar İçeren Betonların Tasarımı, Mekanik Özelikleri ve Dürabilitesi

2.1. Yukarıdaki hususlar dikkate alınarak tasarlanmış betonun siparişinde aşağıdaki bilgiler üreticiye verilmelidir.

Kuruca Dağından Elde Edilen Agregaların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği

TS TS EN 206 nın Uygulamasına Yönelik Tamamlayıcı Standard

Beton Şartnamesinin Hazırlanması. Beton için şartname hazırlayıcı aşağıda verilen hususları dikkate almalıdır:

UÇUCU KÜL VE YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI KATKILI BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Mikronize Kalsit ve Uçucu Kül Katkısının Beton Özelliklerine Etkisinin Araştırılması

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü İNŞ2024 YAPI MALZEMESİ II BETON KARIŞIM IM HESABI

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

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi ÇİMENTO KALİTE KONTROL PARAMETRELERİ VE BETON ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

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

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

ÇIMENTO VE AGREGALAR KULLANILARAK MATEMATİKSEL MODELLENMESİ. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

KİMYASAL KATKILAR Giriş

Silis Dumanı, Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Betonların Bazı Durabilite Özellikleri

ÇİMENTO SU KATKILAR. Fatma Kantarcıoğlu Yaldız* Kimya Mühendisi Çimento Laboratuvar Sorumlusu

Puzolanik malzemelerin betonun mekanik özelikleri ve klor iyonu yayınımına etkisi

C6 Mugla White

C5 Mugla White

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

Çimento Fazları ve Hidratasyonu Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

SÜLFONE POLİAMİN BİLEŞİKLERİNİN BETON PERFORMANSINA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

UÇUCU KÜL VE METAKAOLIN İÇEREN KENDILIĞINDEN YERLEŞEN HARÇLAR

Transkript:

Mineral Katkılı Betonların Klor İyon Geçirgenliği ve Karbonatlaşma Direncinin Çevresel Etki Sınıflarına Göre Değerlendirilmesi Evaluation of Chloride Ion Permeability and Carbonation Resistance of Mineral Admixture Containing Concrete According to Environmental Exposure Classes Fulya Gülen Şahi n, Tuğhan Deli baş, M.Akif Albayrak Çimsa Çimento San. ve Tic. A.Ş. MERSİN E-Posta: f.gulensahin@cimsa.com.tr Hojjat Hossei nnezhad, Özge Andiç Çakır Ege Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü İZMİR E-Posta: ozge.andic@ege.edu.tr, hoji.us@gmail.com Öz Deneysel çalışmada, XC, XD ve XS çevresel etki sınıfları için, TS EN 206 ve TS 13515 standardında önerilen sınır değerlere göre hazırlanan, uçucu kül (), yüksek fırın cürufu () içeren ve mineral katkı içermeyen kontrol betonların kılcal su emme, klor iyon geçirgenliği ve karbonatlaşma direnci özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, C25/30, C30/37 ve C35/45 beton sınıflarında bağlayıcı kütlesine oranla içeren, bağlayıcı kütlesine oranla ve içeren ve mineral katkı içermeyen toplam 12 beton karışımı hazırlanmıştır. Basınç dayanımı belirlenen beton karışımlarına TS EN 772-11 standardına göre kılcal su emme, ASTM C1202 standardına göre klor iyon geçirgenliği ve EN 13295 standardına göre karbonatlaşma direnci tayini deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre, çevresel etki sınıfları için önerilen sınır değerleri sağlayan ve sağlamayan beton karışımların klor iyon geçirgenliği ve karbonatlaşmaya karşı performansları değerlendirilmiş, TS EN 206 ve TS 13515 standardına göre en az çimento içeriği sınır değeri yorumlanmıştır. Anahtar sözcükler: Mineral Katkı, Çevresel Etki Sınıfı, Betonun Klorür İyon Geçirgenliği, Betonun Karbonatlaşma Direnci Tayini. ABSTRACT In this experimental study, concrete mixtures containing fly ash (FA), blast furnace slag (BFS) and control concrete without mineral admixtures were prepared according to the recommended limit values for XC, XD and XS environmental exposure classes given in TS EN 206 and TS 13515. Chloride ion permeability, capillary water absorption and carbonation resistance of concrete mixtures were studied. For this purpose, 12 concrete mixtures were designed in C25/30, C30/37 and C35/45 concrete classes. In addition to control mixture without mineral admixture, concrete mixtures with 50% BFS, 25% and 30% FA replaced by weight of binder were prepared. Concrete compressive strength values were determined,capillary water absorption tests were carried out according to TS EN 772-11, chloride ion penetration of the samples was determined according to ASTM C1202 and carbonation resistance of the samples was determined according to EN 13295, respectively. According to the test results, the performance of the concrete mixtures with respect to chloride ion permeability and carbonation resistance were evaluated. Nevertheless, the minimum cement content limit value according to TS EN 206 and TS 13515 exposure classes was interpreted. Keywords: Mineral Admixture, Environmental Exposure Class, Chloride Ion Penetration of Concrete, Carbonation Resistance of Concrete 1.Giriş Beton servis ömrü boyunca fiziksel, kimyasal, mekanik ya da fiziko-kimyasal etkilerle hasara uğrayabilmektedir. Bu çevresel etkiler betonun performansının zamanla azalmasına, servis süresinden 610 10 th International Concrete Congress

önce işlevini ve dayanıklılığını tamamen yitirmesine yol açabilmektedir (Postacıoğlu, 1987). Beton yeraltı suyundan deniz suyuna kadar birçok betona zararlı ortamda çevresel etkiye maruz kalmakta ve kimyasal saldırılara uğramaktadır. Suyun ve zararlı maddelerin beton içine taşanımı (transferi) ve bunların beton ile etkileşimi betonun durabilitesi açısından çok önemlidir. Bu gibi ortamlar beton için zararlı ortamlar olarak nitelendirilmektedir (Uygunoğlu, 2006). Karbonatlaşmanın oluşabilmesi için ortamda bazı bileşenlerin bulunması şarttır. Bunlar; çimentonun betondaki hidratasyonu sonucu oluşan kalsiyum hidroksit, atmosferde serbest durumdaki karbondioksit ve bu iki maddenin reaksiyona girebilmesi için gerekli olan nemdir. Bu üç parametre olduğu sürece beton sürekli olarak karbonatlaşacaktır. Karbonatlaşma beton yüzeyinden başlayarak iç kesimlere doğru hızı azalarak ilerler (Akman, 1997). Genelde doğanın temiz havasında %0,03 kadar CO2 bulunmaktadır. Bu oran, büyük şehirlerin kirli havasında %0,3 e, hava sirkülâsyonun iyi olmadığı tünellerin içinde %1 e kadar yükselebilir. Bu, betonun karbonatlaşma hızını yaklaşık 30 kata kadar arttırır (Erdoğan, 2003). Havadaki nem oranı den az veya %90 dan fazla ise CO2 betonun içine nüfuz edemez. Bu durumlarda karbonatlaşma görülmemektedir (Newman, 2003). Betonun esas karbonatlaşma faktörlerinden biri betonun porozitesinin yüksek olmasıdır. Betonun içinde boşluklar minimuma indirgenirse beton daha geçirimsiz ve dıştan gelecek çevresel etkilere karşı daha dayanıklı olur. Çevrede bulunan klorür iyonları beton içine çeşitli yollardan girebilir. Özellikle betonla temas halindeki deniz suyu ya da tuzlu yeraltı suları, buz çözücü tuzlar önemli klor kaynaklarıdır. Tekrarlı ıslanma-kuruma etkisine maruz deniz yapılarında deniz suyu ile beton içine sızan klorür iyonları, suyun buharlaşması sonucu beton içinde kalmakta, tekrar sayısı arttıkça klorür iyon yoğunluğu da artmaktadır. Ayrıca, denizden yükselen çok ince deniz suyu damlacıkları dolayısıyla klorür iyonları rüzgarlarla önemli mesafelerde taşınarak beton yüzeyine yerleşebilir. Korozyon durumunda ise klorür iyonları katalizör görevi görür ve reaksiyonu çarpıcı biçimde hızlandırırlar. Bu durumda küçük yüzey anod oldukça büyük yüzey katod makro elemanı oluşur, donatının hep aynı bölgesi hasar görüp oyulur, kısa sürede donatıda büyük kesit kaybına neden olan korozyon meydana gelir. Reaksiyon sonucu klorür iyonu kendini sürekli yenilediğinden, donatıda tahribat devamlı olur ve sonuçta donatı kopar. Bu olay düşük klor konsantrasyonlarında bile gerçekleşebilir (Baradan, 2010). TS EN 206 (2017) standardı bu çevresel etkenlere karşı dayanıklı olabilecek beton tasarımı için karışım oranlarında sınır değerler önermektedir. Bu sınır değerler, en büyük su/eşdeğer bağlayıcı oranı, en düşük beton sınıfı, en az eşdeğer bağlayıcı içeriğidir. İklimsel, coğrafik şartlar, güvenlik seviyelerindeki farklılıklar dikkate alınarak TS EN 206 standardının birçok bölümünde milli uygulamaların kullanılmasına müsaade edilmiştir. Ülkemiz için geçerli milli uygulama kuralları TS EN 206 nın uygulanmasına yönelik tamamlayıcı standart olan TS 13515 (2019) te verilmiştir. En az bağlayıcı içeriği gerekliliği açısından TS EN 206 ve TS 13515 incelendiğinde, en az eşdeğer bağlayıcı içeriği ile ilgili kısıtlamanın iki standartta da bulunduğu, en az çimento içeriği ile ilgili bir kısıtlamanın TS 13515 in ilave bir şartı olduğu görülmektedir. En az çimento içeriğinin belirlenmesinde ülkelerin kendi tecrübelerinin etkili olduğu anlaşılmaktadır. Bu çalışmada, XC, XD ve XS çevresel etki sınıfları için TS EN 206 ve TS 13515 standardında önerilen sınır değerleri sağlayan ve sağlamayan beton karışımların klor iyon geçirgenliği ve karbonatlaşmaya karşı performansları değerlendirilmiştir. 2.1. Malzemeler ve Beton Karışım Oranları 2. Deneysel Çalışma Çalışmada, Çimsa Mersin Çimento Fabrikası tarafından üretilen CEM I 42.5 R portland çimentosu, İsken Sugözü termik santralinden tedarik edilen TS EN 450-1 e uygun uçucu kül (), İsdemir den alınıp Çimsa Mersin Çimento Fabrikası nda öğütülen TS EN 15167-1 e uygun yüksek fırın cürufu () kullanılmıştır. Çimento, ve nun kimyasal ve fiziksel özellikleri sırasıyla Tablo 1 ve Tablo 2 de verilmiştir. Uluslararası 10. Beton Kongresi 611

Tablo 1. Çimento, ve nun Kimyasal Özellikleri. Çimento SiO 2 (%) 19,4 61,5 41,2 Al 2 O 3 (%) 5,1 22,3 12,3 Fe 2 O 3 (%) 2,6 6,9 0,0 CaO (%) 62,9 1,9 34,8 MgO (%) 2,4 1,7 6,6 SO 3 (%) 3,3 0,4 0,2 K 2 O (%) 0,9 1,4 0,8 Na 2 O (%) 0,3 1,4 0,3 Kızdırma kaybı (%) 2,5 3,3 1,5 SiO 2 +Al 2 O 3 +Fe 2 O 3 (%) 90,7 53,5 Tablo 2. Çimento,, nun Fiziksel Özellikleri. Çimento Özgül Ağırlık 3,11 2,28 2,88 Blaine Özgül Yüzey (cm 2 /g) 3400 4510 4630 Basınç Dayanımı (MPa) 7-Günlük 41,0 28-Günlük 50,0 Aktivite İndeksi, 7 günlük (%) 50,0 Aktivite İndeksi, 28 günlük (%) 79,2 72,0 Aktivite İndeksi, 90 günlük (%) 89,7 Tablo 3. Agregaların Fiziksel Özellikleri. Özellik 0-4 mm 4-11 mm 11-22 mm Doygun yüzey kuru özgül ağırlığı 2,67 2,69 2,70 Su emme kapasitesi (%) 1,71 0,51 0,45 Deneylerde TS 706 EN 12620 e uygun kırma kireçtaşı agregası ve sabit oranda polikarboksilat bazlı süper akışkanlaştırıcı katkı kullanılmıştır. Agregaların özgül ağırlık ve su emme kapasitesi TS EN 1097-6 standardına uygun olarak belirlenmiştir (Tablo 3). TS EN 206 ve TS 13515 standartlarının etki sınıflarına göre beton karışımı için önerdiği sınır değerler Tablo.4 de verilmiştir. Mart.2018 de yayınlanan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği nde tüm betonarme binalarda C25/30 dan daha düşük dayanımlı beton kullanılamaz şartı getirilmiştir. Bu sebeple deneysel çalışmada, XC2 etki sınıfından başlayan karbonatlaşma nedeniyle korozyon etki sınıfları, XD ve XS klorür iyonları nedeniyle korozyon etki sınıfları karışım oranları üzerine çalışılmıştır. 612 10 th International Concrete Congress

Tablo 4. TS EN 206 (2017) ve TS 13515 (2019) Beton karışımı ve özellikleri için önerilen sınır değerler. TS EN 206 TS 13515 Klorür iyonları nedeniyle korozyon Karbonatlaşma nedeniyle korozyon Deniz suyu haricindeki Deniz suyundan gelen klorür klorür Etki Sınıfı XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 XS2 XS3 En büyük su/çimento oranı 0,6 0,55 0,5 0,55 0,55 0,45 0,5 0,45 0,45 En düşük beton sınıfı C25/30 C30/37 C30/37 C30/37 C30/37 C35/45 C30/37 C35/45 C35/45 En az çimento içeriği (kg/m3) 280 280 300 300 300 300 340 En büyük su/çimento oranı 0,6 0,55 0,5 0,55 0,5 0,45 0,55 0,5 0,45 En düşük beton sınıfı C25/30 C30/37 C30/37 C30/37 C35/45 C35/45 C30/37 C35/45 C35/45 En az çimento içeriği (kg/m3) 280 280 300 300 300 Mineral katkı kullanıldığında en az çimento içeriği 260 260 280 280 280 280 280 280 280 (kg/m3) Tablo 5. Beton Karışım Oranları (1m 3 ) Karışım Adı Beton Sınıfı Çimento Eşdeğer Bağlayıcı Su Su/Eşd. Bağlayıcı Oranı Agrega - C25/30 163 0,59 1941 - C25/30 153 153 145 0,53 1951 - C25/30 243 80 154 0,56 1896 - C25/30 237 95 154 0,56 1884 - C30/37 160 0,50 1909 - C30/37 178 178 153 0,48 1884 - C30/37 283 93 154 0,48 1845 - C30/37 276 110 150 0,47 1841 - C35/45 164 0,45 1857 - C35/45 203 203 153 0,42 1839 - C35/45 323 106 151 0,41 1801 - C35/45 315 126 145 0,40 1800 Katkı 1,1 % Deneysel çalışmada, C25/30, C30/37 ve C35/45 beton sınıflarında bağlayıcı kütlesine oranla içeren, bağlayıcı kütlesine oranla ve içeren ve mineral katkı içermeyen toplam 12 beton karışımı hazırlanmıştır (Tablo.5). Eşdeğer bağlayıcı miktarı, (çimento + k mineral katkı) şeklinde hesaplanmaktadır (TS EN 206). için k değeri 0,4, için k değeri 0,8 alınmıştır. Beton karışımları, TS EN 206 ve TS 13515 standartlarında verilen en büyük su/eşdeğer bağlayıcı oranı, en düşük beton sınıfı, en az eşdeğer bağlayıcı içeriğine göre 21±1 cm slump sabit kıvamda hazırlanmış, ancak TS 13515 in ilave şartı mineral katkı kullanıldığında en az çimento içeriğinden bağımsız tutulmuştur. Çalışmada kg/m3 eşlenik bağlayıcıya sahip karışımlar XC3, XC4, XD1, XS1, kg/m3 eşlenik bağlayıcıya sahip karışımlar XD2, XD3, XS2, XS3 etki sınıfları performansları için test edilmiştir. Uluslararası 10. Beton Kongresi 613

2.2. Deneysel Çalışma 150 150 150 mm küp numunelerin 28-günlük beton basınç dayanımları TS EN 12390-3 standardına göre ölçülmüştür. Kılcal su emme deneyi 28 günlük örnekler üzerinde TS EN 772-11 standardı esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Deneyde kullanılan Ø100 mm x 70 mm numuneler önce etüv kurusu haline getirilmiştir. Etüv kurusu ağırlıkları (mdry,s) tartıldıktan sonra su yüksekliği 5±1 mm olan deney düzeneğine yerleştirilen numuneler 24 saat (tso) sonra tepsiden alınmıştır. Yüzeyindeki serbest su kurulandıktan sonra tartılmıştır (mso,s). Her bir numunenin kılcal su emme katsayısı, aşağıda verilen bağıntı kullanılarak hesaplanmıştır. Denklem 1: CC ",$ = mm $',$ mm )*+,$ AA $. tt $' 10 3 [g/(mm 8 s)] Hızlı klor iyon geçirimliliği deneyi, ASTM C 1202 standardına göre 28-günlük örneklerde gerçekleştirilmiştir. 100 mm çap ve 50 mm yüksekliğe sahip numuneler üzerinde 6 saat boyunca 60 V potansiyel uygulayarak coulomb biriminde elektrik yükü geçişi kaydedilmiştir. Deney düzeneğinin hücrelerin birinde bulunan %3 NaCl çözeltisi ve diğerinde bulunan 0,3 M NaOH çözeltisi arasında 60 V DC gerilimde beton numunesinin elektriksel direnci ölçülmektedir. Deney sonunda, kaydedilen veriler Denklem.2 ile betonun elektrik akımının geçişine karşı direnci Coulomb cinsinden hesaplanmıştır. Ayrıca, betonun klor iyon geçirimliliğinin ASTM C 1202 ye göre değerlendirilmesi yapılmıştır ve Tablo.6 da standartta verilen değerler bulunmaktadır. Denklem 2: Q = 900 (I 0 + 2 I 30 + 2 I 60 + 2 I 90 + 2 I 120 +.... + 2 I 300 + 2 I 330 + 2 I 360 ) Q = Geçen Elektrik Akım Miktarı (Coulomb) I0 = Voltaj Uygulandığından Hemen Sonra Ölçülen Elektrik Akım Miktarı It = Voltaj Uygulandığından Sonra 30 dk Aralıkla Ölçülen Elektrik Akım Miktarı Karbonatlaşma direnci deneyi 28-günlük örneklerde, BS EN 13295 (2004) standardı esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Dmax>10 mm olduğu için 150 150 600 mm beton numuneleri hazırlanmıştır. 12 farklı oranda hazırlanan betonlar 24 saat sonra kalıptan alındıktan sonra 48 saat boyunca filme sarılmıştır. Üzerini saran film kaldırıldıktan sonra önce standart laboratuvar ortamında 14 gün boyunca kürlenmiş, daha sonra 21±2 C sıcaklık, %60±10 nem ve %10 CO2 içeren hızlı karbonatlaşma deney düzeneğine yerleştirilmiştir. Kapalı tank içerisine yerleştirilen beton numuneleri 14 gün bekletildikten sonra yarma aparatı ile boyuna iki parçaya ayrılmış ve yüzeylerine %1 fenolftalein çözeltisi püskürülmüş, erek deneye tabi tutulmuş, karbonatlaşma derinliği (mm) ölçülmüştür. Tablo 6. ASTM C 1202 ye göre Betonun Klor İyon Geçirgenliğinin Değerlendirilmesi Geçen Elektriksel Yük Miktarı (Coulomb) Klor İyon Geçirgenliği >4000 Yüksek 2000-4000 Orta 1000-2000 Düşük 100-1000 Çok Düşük <100 İhmal Edilebilir 614 10 th International Concrete Congress

3. Deney Sonuçları, Bulgular ve Tartışmalar 150 150 150 mm küp numunelerin 28-Günlük beton basınç dayanımları ve kılcal su emme katsayısı Tablo.7 de verilmektedir. Çimento yerine ağırlıkça içeren karışımlarda, mineral katkı içermeyen karışımlara göre kg/m3, kg/m3, kg/m3 eşlenik bağlayıcı ile hazırlanan karışımlar için sırasıyla 6,5 MPa, 7,6 MPa, 8,4 MPa daha yüksek basınç dayanımı ölçülmüştür. Tablo 7. Beton Basınç Dayanımı ve Kılcal Su Emme Katsayısı Karışım Adı Beton Sınıfı Basınç Dayanımı (MPa) Kılcal Su Emme Katsayısı (g/(m 2 s)) - C25/30 36,5 6926 - C25/30 43,0 5600 - C25/30 40,0 5453 - C25/30 39,6 5747 - C30/37 43,2 5968 - C30/37 50,8 5305 - C30/37 49,9 5010 - C30/37 49,4 5600 - C35/45 50,3 5010 - C35/45 58,7 4274 - C35/45 57,1 4126 - C35/45 59,0 4421 Çimento yerine yerleştirilen içeren karışımlarda, mineral katkı içermeyen karışımlara göre; kg/m3, kg/m3, kg/m3 eşlenik bağlayıcı ile hazırlanan karışımlar için sırasıyla içerenlerde 3,5 MPa, 6,8 MPa, 6,8 MPa, içerenlerde 3,1 MPa, 6,3 MPa, 8,7 MPa daha yüksek basınç dayanımı ölçülmüştür. Tablo.7 ve Şekil.1 deki beton karışımlarının kılcal su emme katsayı değerlerine bakılacak olunursa eşlenik bağlayıcı miktarı ve basınç dayanımı arttıkça kılcal su emme katsayı değerinin düştüğünü görüyoruz. Bununla birlikte, mineral katkı içermeyen karışımlara göre, çimento yerine ağırlıkça, ve kullanılan karışımlarda kılcal su emme katsayı değeri daha düşük çıkmıştır. Mineral katkı kullanılan karışımlarda en iyi performans içeren karışımlar olmuştur. Kılcal Su Emme Katsayısı (g/(m 2 s)) 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 4000 6926 5968 5747 5600 5600 5453 5305 5010 5010 4716 4421 4568 Şekil 1. Beton Karışım Oranlarına Göre Kılcal Su Emme Katsayıları. Uluslararası 10. Beton Kongresi 615

Qs ort. (coulomb) Tablo 8. ASTM C 1202 ye göre Klor İyon Geçirgenliği 5795 944 4130 4439 5661 889 4373 4065 5594 799 4085 4044 ASTM C1202 * Y Ç.D. Y Y Y Ç.D. Y Y Y Ç.D. Y Y değerlendirme * Y: Yüksek, Ç.D: Çok Düşük 7500 Klor İyon Geçirgenliği (coulomb) 6500 5500 4500 3500 2500 1500 500 5795 944 4130 4439 5661 889 4373 4065 5594 799 4085 4044 Şekil 2. Beton Karışım Oranlarına Göre Klor İyon Geçirgenliği. Tablo.8 ve Şekil.2 deki beton karışımlarının klor iyon geçirgenliği değerlerine bakılacak olunursa eşlenik bağlayıcı miktarı arttıkça klor iyon geçirgenliği değerinin düştüğünü görüyoruz. Bununla birlikte, bu düşüşler özellikle yüksek fırın cürufu içeren karışımlarda dikkate değer mertebededir. ASTM C 1202 ye göre deneyde hazırlanan mineral katkı içermeyen ve uçucu kül içeren karışımlar yüksek klor iyon geçirgenliğine (>4000 coulombs) sahipken, içeren karışımlar çok düşük iyon geçirgenliğine (<1000 coulombs) sahiptir (Tablo.6). Mineral katkı kullanımının klor iyon geçirgenliği değerini düşürmesi geçirimli boşlukların azalmasına bağlanabilir, oranında içeren karışımda bu durum oldukça etkilidir. Karbonatlaşma deneyinde püskürtülen %1 fenolftalein çözeltisi karbonatlaşma olmayan bölgelerde pembelik yapmıştır. Karbonatlaşma olan bölgeler de renk değişimi olmamıştır (Resim.1 ve Resim.2). 616 10 th International Concrete Congress

Resim 1. Karbonatlaşma Deneyinde Kür Tankında CO 2 ve Neme Maruz Kalan Yüzey Resim 2. Karbonatlaşma Deneyinde Yarılan İç Yüzeyde %1 Fenoftalein Çözeltisi Sonraki Renk ve Karbonatlaşma Derinliği Ölçümü Tablo 9. EN 13295 Standardına göre Karbonatlaşma Derinliği Ölçümü Karışım Adı Karbonatlaşma derinliği(mm) 0,9 1,0 0,7 0,6 0,8 0,8 0,5 0,4 0,9 0,9 0,6 0,5 Tablo.9 ve Şekil.3 deki beton karışımlarının karbonatlaşma derinliği değerlerine bakılacak olunursa kullanılan betonlarda mineral katkı içermeyen betona göre karbonatlaşma derinliğinde azalma görülmemiştir. ve kullanılan karışımlarda karbonatlaşma derinliği düşmüştür. En iyi performans içeren betonlarda görülmüştür. Mineral katkının beton boşluk çözeltisindeki Ca(OH)2 i tüketmesi ortamdaki CO2 nin daha derine nüfuz etmesine ve karbonatlaşma hızının derinliğinin artışına sebep olmaktadır. Mineral katkıların geçirimliliği azaltması ise karbonatlaşma hızını derinliğini azaltma şeklinde ters bir etki yaratmaktadır (Sulapha, 2003). Literatürde mineral katkıların karbonatlaşma hızına derinliğine etkileri ile ilgili çelişkili sonuçların bulunmasının sebebi baskın olan etkinin deney sonuçlarına yansıması olarak yorumlanabilir. Uluslararası 10. Beton Kongresi 617

1,10 Karbonatlaşma Derinliği (dk) (mm) 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,86 1,00 0,65 0,56 0,75 0,80 0,49 0,44 0,86 0,90 0,64 0,53 0,40 Şekil 3. Beton Karışım Oranlarına Göre Karbonatlaşma Derinliği. 4. Sonuçlar ve Öneriler Eşlenik bağlayıcı miktarı ve basınç dayanımı arttıkça kılcal su emme katsayısı ve klor iyon geçirgenliği değerleri düşmektedir. Mineral katkı içermeyen karışımlara göre, aynı eşlenik bağlayıcı miktarına sahip çimento yerine, ve içeren karışımlarda kılcal su emme katsayısı ve klor iyon geçirgenliği değerleri düşmektedir. Aynı eşlenik bağlayıcıya sahip karışımlar için kılcal su emme katsayı değerleri en düşük içeren betonlarda ve klor iyon geçirgenliği en düşük içeren betonlarda ve en düşük karbonatlaşma derinliği içeren betonlarda izlenmektedir. ve içeren karışımlar TS 13515 e göre mineral katkı kullanıldığında en az çimento içeriği gerekliliğini yani XC, XD, XS çevresel etki sınıflarına ait şartı sağlamamaktadır. Ancak, karışımların klor iyon geçirgenliği performansları karşılaştırıldığında TS 13515 teki şartları sağlamamasına rağmen aynı eşdeğer bağlayıcıya sahip mineral katkı içermeyen betonlara göre içeren karışımlarda daha düşük, içeren karışımın çok daha düşük klor iyon geçirgenliğine sahip olduğu görülmektedir. Karbonatlaşma açısından incelendiğinde içeren karışımlar mineral katkı içermeyen betondan daha düşük karbonatlaşma derinliğine sahipken, içeren karışımlar mineral katkı içermeyen betonla benzer performans göstermiştir. Kaynaklar Postacıoğlu, B. (1987) Beton, Matbaa Teknisyenleri Basımevi İstanbul, 1987. 2, 333-337. Uygunoğlu, T., Yücel, K. T. (2006) Yurtcu, Ş. Betonun Zararlı Ortamlardaki Durumu: Yeraltı Suyu Etkisi Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, (1) 29 35. Erdoğan, Y.H. Mayıs (2003) Beton 1.Baskı Orta Doğu Teknik Üniversitesi.İnş Fak.,Metu Press. 618 10 th International Concrete Congress

Newman, J., Choo, B. S. (2003) Advanced Concrete Technology.Butterworth-Heinemann, An Imprint of Elsevier, 234-239. Baradan, B., Yazıcı, H., Ün, H. (2010) Beton ve Betonarme Yapılarda Kalıcılık (Durabilite), Türkiye Hazır Beton Birliği Yayınları, İstanbul. Baradan, B., Yazıcı, H., Ün, H., (2002) Betonarme Yapılarda Kalıcılık Durabilite, DEÜ Mühendislik Fakültesi Yayınları, yayın no:298. Akman, M. S. (1997) Betonlarda Karbonatlaşma ve Yeniden Alkalizasyon Süreçleri, Türkiye İnşaat Mühendisliği, 14. Teknik Kongresi, İnşaat Mühendisleri Odası İzmir Şubesi, Yayın No: 26. TS EN 206:2013+A1 (2017) Beton - Özellik, performans, imalat ve uygunluk. TS 13515 (2019) TS EN 206 nın uygulanmasına yönelik tamamlayıcı standart. TS EN 772-11 (2011) Kâgir birimler - Deney yöntemleri - Bölüm 11: Betondan, gazbetondan, yapay ve doğal taştan yapılmış kâgir birimlerde kapiler su emme ve kil kâgir birimlerde ilk su emme hızının tayini. ASTM C 1202 (2012) Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete s Ability to Resist Chloride Ion Penetration. BS EN 13295 (2004) Products and systems for the protection and repair of concrete structures-test methods-determination of resistance to carbonation. Sulapha, P., Wong, S. F., Wee, T. H. and Swaddiwudhipong S. (2003) Carbonation of Concrete Containing Mineral Admixtures, Journal of Materials in Civil Engineering Vol. 15, Issue 2. Uluslararası 10. Beton Kongresi 619