PREFABRİK ELEMANLARDA ALKALİ-SİLİKA REAKSİYONUNUN İNCELENMESİ



Benzer belgeler
Yüksek Oranda Silis Dumanı İçeren Harçlarda Alkali-Silika Reaksiyonu (ASR) Gelişiminin İncelenmesi

Betonda Dayanıklılık Sorunları ve Çözümleri Alkali Silika Reaksiyonu (ASR) Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Çimentolu Sistemlerde Alkali Silika Reaksiyonu (ASR) Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

LASTİK KÜLLÜ HARÇLARIN ÖZELİKLERİ PROPERTIES OF RUBBER ASH MORTARS

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

YAPI VE YAPI MALZEMESİ LABORATUARI DONANIM VARLIĞI

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

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

Alkali Silis Reaksiyonu Açısından Sakarya Nehri ve Çoruh Nehri Agregalarının Araştırılması

Van Yöresinde Beton Üretiminde Kullanılan Agregaların Alkali-Silika Reaktivitesinin (ASR) Belirlenmesi

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

Silis Dumanlı Betonların Ara Yüzeylerinin İncelenmesi

TS EN in Uygulamasına Yönelik Tamamlayıcı Standard - TS 13515

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI DENEY ADI: AGREGA ELEK ANALĠZĠ VE GRANÜLOMETRĠ EĞRĠSĠ

Çimentolu Sistemlerde Çatlak Oluşumları. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Betonda alkali silis reaksiyonu

Betonda Çatlak Oluşumunun Sebepleri. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ALKALİ AGREGA REAKSİYONU YÖNÜNDEN ZARARLI OLAN BİR OCAĞIN İYİLEŞTİRİLMESİ

Volkanik Kayaçların Beton Agregası Olarak Kullanılması. Use of Volcanic Igneous Rocks as Concrete Aggregate

Ermenek Havzası Çetinkalesi Tepe Civarı Kırmataşlarının Alkali Silika Reaksiyonu Açısından İncelenmesi

YAPI MALZEMESİ PUZOLANLAR

Çorum Yöresi Tuğla Topraklarındaki Çözünebilir Alkali Tuzların Olumsuz Etkilerinin BaCO 3 ve SrCO 3 ile Giderilmesi

RENKLENDİRİCİ KATKILARIN MİMARİ BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

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

Herhangibir köpük iki dakika içerisinde kaybolmalı Geri kazanılan suların dışında rengi açık sarıdan daha açık olmalı

SAKARYA BÖLGES NDE ÜRET LEN KIRMATA AGREGALARIN ALKAL DETERMINING THE ALKALI AGGREGATE REACTIVITIY OF THE BROKEN STONE AGGREGATES AT SAKARYA REGION

YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN PARKE VE BORDÜR ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Uçucu Kül İnceliği ve Kullanım Oranının Alkali-Silis Reaksiyonuna Etkisi. K.Ramyar *, Ö. Andiç * GİRİŞ

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

4 th International Advanced Technologies Symposium September 28 30, 2005 Konya / Türkiye

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

ALKALĐ SĐLĐKA REAKSĐYONU VE BETON DURABĐLĐTESĐNE ETKĐLERĐ

Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 19030,ÇORUM

ATIK CAM ve YÜKSEK FIRIN CÜRUFU KATKILI HARÇLARIN ÖZELLİKLERİ

mineral katkılar Paki Turgut

OKUL BİNALARINDA BÜYÜK ONARIM MALİYETLERİNİN İNCELENMESİ ve MALİYET TAHMİNİ

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

Hazırlayanlar. Yasin MERCAN Mert AKYÜREK

«Atık Alfaset Kumunun Yaş Kalıplama Prosesinde Kullanılabilirliğinin İncelenmesi» «Usability of Waste Alfaset Sand In Green Sand Moulding Process»

Yapı Malzemeleri BÖLÜM 5. Agregalar II

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri

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

VE GIDALARDA KULLANIM POTANSİYELLER YELLERİ. ÜSTÜN, Sadettin TURHAN

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

ZEOLİTİK TÜF KATKI ORANI VE DENİZ SUYUNUN ÇİMENTONUN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

ALKALİLERLE AKTİVE EDİLMİŞ HARÇLARIN ÇEKİP ÇIKARMA VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN BELİRLENMESİ

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

I. GİRİŞ Son yıllarda beton teknolojisinde pek çok endüstriyel atık beton agregası olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde ve dünyada çok miktarda ortaya ç

BETONDA SİLİS DUMANI KULLANIMININ EKONOMİK ANALİZİ

Tuğla Ununun Çimentoda Puzolanik Katkı Maddesi Olarak Kullanılabilirliği. Usability of Waste Brick Powder as Pozzolanic Additive in Cement

PERLİT AGREGASININ PESİMUM REAKTİF AGREGA ORANININ FARKLI YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ

UÇUCU KÜL KULLANIMININ BETONDAKİ ETKİLERİ

Kahramanmaraş Doğal Agregalarının Mühendislik Özellikleri

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

DİKİMDE HATA OLUŞTURAN NEDENLERİN BELİRLENMESİNE YÖNELİK İSTATİSTİKSEL BİR ARAŞTIRMA

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

Mermer Parça Atıklarının Beton Agregası Olarak Değerlendirilmesi. Evaluation of Concrete Aggregate Marble Pieces

İSTANBUL BOĞAZI KARAYOLU TÜP GEÇİŞ TÜNELİ (AVRASYA TÜNELİ) ÖNDÖKÜMLÜ BETONARME SEGMENT VE ALT DÖŞEME ELEMANLARI

beton karışım hesabı

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

POMZA VE ZEOLİTİN ALKALİ SİLİKA REAKSİYONU ÜZERİNE ETKİSİ

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

Farklı Çimentolarla Üretilen Lastik Agregalı Harçların Bazı Özellikleri. Some Properties of Rubberized Mortars Produced With Different Cements

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Prof. Dr. Durmuş KAYA Öğr. Gör. Muharrem EYİDOĞAN Arş. Gör. Enes KILINÇ

ÇEŞİTLİ MİNERAL KATKILARIN BETONDA ALKALİ SİLİKA REAKSİYONUNA ETKİSİ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Esma Gizem AYDIN. İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı

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

TİNKAL KONSANTRATÖR ATIĞI İÇEREN ÇİMENTOYA BAZI POLİMER VE ALKALİ TUZLARIN ETKİSİ

addmix mix nedir mix ADDMIX, betonun su geçirmezlik özelliklerini rmak tasarlanmış ıştır. Bu durum, bir taraftan betonun dayanıkl

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

Deniz Suyunun F Tip ve Dozajdaki Mineral K K Y H Mekanik Özelliklerine Etkisi

Kum Boyutunda Yüksek Firin Cürufu Ve Pomza Katkili Beton Borularin Durabilite Özelliklerinin Araştirilmasi

Alkali ile A ül Üzerine S Etkisi

SĐLĐS DUMANININ BETON TEKNOLOJĐSĐNDE KULLANIMI

ÇİMENTO ENJEKSİYONLARINDA KULLANILAN KATKI MALZEMELERİNİN REOLOJİK ÖZELLİKLERE ETKİLERİNİN ARAŞTIRILMASI

AZOT FABRİKASI CÜRUFU VE TERMİK SANTRAL KÜLLERİNDEN HAFİF DUVAR BLOĞU ÜRETİLMESİ

ALKALİ AKTİVE EDİLMİŞ YÜKSEK FIRIN CÜRUFLU HARÇLARDA DONMA ÇÖZÜLME FREEZE THAW EFFECT ON MORTARS WITH ALKALI ACTIVATED BLAST FURNACE SLAG

SUUDİ ARABİSTAN DAMAD BARAJINDA UÇUCU KÜL YERİNE PUZOLANİK MADDE OLARAK TAŞ UNU KULLANIMI VE PROJE EKONOMİSİNE ETKİSİ

Mustafa Kara, Yasemin K

SÜREKLİ AKIŞLI KARIŞTIRMALI BORİK ASİT REAKTÖRLERİNDE KOLEMANİT - SÜLFÜRİK ASİT BESLEME ORANININ ÜRÜN SAFSIZLIĞINA ETKİSİ

Eyyüp ORHAN 1 Murat ŞAHİN 2. eyyup.orhan@bozok.edu.tr. Anahtar Kelimeler- Cam Tozu, Yüksek Sıcaklık, Basınç Dayanımı, Beton

Yüksek Fırın Cürufunun Betonun Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Etkisi

ALKALİ-SİLİKA REAKSİYONU ETKİSİNE MARUZ AYNI ORANDA SİLİS DUMANI VE UÇUCU KÜL İÇEREN HARÇLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Doğal Hafif Agregaların Tarımsal Yapılarda Duvar ve Sıva Harcı Yapımında Kullanılma Olanakları

Özet. Giriş. 1. K.T.Ü. Orman Fakültesi, Trabzon., 2. K.Ü. Artvin Orman Fakültesi, Artvin.

BOSSA DIŞ GİYİM İŞLETMESİNDE FASON İPLİK İMALATI TERMİN SÜRELERİNE ALTI SIGMA ARAÇLARI İLE İSTATİSTİKSEL YAKLAŞIM

Volkanik Cüruf Agregaların Yapı Sektöründe Kullanımı. S. Demirdağ, L. Gündüz & S. Saraç

ARD GERMELİ PREFABRİK KOLON-KİRİŞ BİRLEŞİMLERİNDE ARD GERME DONATISININ MİKTARI VE ARD GERME ORANI ÜZERİNE DENEYSEL ÇALIŞMA

TAVLAMA KOŞULLARININ ÖĞÜTME PERFORMANSI VE UNA ETKİLERİ

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

MALZEME BİLGB. Yrd. Doç. Dr. Hayri ÜN. Pamukkale Üniversitesi BAHAR

YAPI MALZEMESİNDE ÖZEL KONULAR -7-2-

Transkript:

PREFABRİK ELEMANLARDA ALKALİ-SİLİKA REAKSİYONUNUN İNCELENMESİ İlker Bekir TOPÇU, Ahmet Raif BOĞA ve Abdullah DEMİR Osmangazi Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Eskişehir ÖZET Çimentodaki alkali oksitlerin eşdeğer alkali miktarı % 0.6 dan fazla olduğunda ve beton agregalarında aktif silis bulunması durumunda alkali-silika reaksiyonu (ASR) oluşmaktadır. ASR betonda büyük genleşmelere yol açarak betonun çatlayıp kısa sürede bozulmasına yol açmaktadır. Sıcaklık, nem ve basıncın artması da bu reaksiyonları arttırmaktadır. Çalışmada bir prefabrik beton direk fabrikasında üretilen direklerde görülen ASR çatlakları incelenmiştir. ASR ye neden olan faktörlerin belirlenmesi amacıyla çimento ve agregalarda gerekli analizler yapıldıktan sonra ASR mertebesini belirlemek üzere hızlı harç çubuğu deneyleri yapılmış ve sonuç olarak beton direklerdeki çatlakların ASR den kaynaklandığı anlaşılmıştır. ASR nin önlenebilmesi için mineral katkı malzemelerinin kullanılması yönünde bazı önerilerde bulunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Alkali-silika reaksiyonu, Dayanıklılık, Uçucu kül EXAMINATION OF ALKALI-SILICA REACTION IN PRECAST MEMBERS ABSTRACT Alkali-silica reaction (ASR) is occurred when the equivalence alkali amount of alkali oxide is more than 0.6 % in cement and active silica is found in concrete aggregates. ASR causes concrete to spoil by cracking in short time because of large expandings. Increasing of heat, moisture and pressure raise these reactions. In this study, ASR cracks which is seen on poles produced in precast concrete pole factory is investigated. To determine factors that causes to ASR, after analysis is done on cement and aggregates, rapid mortar bar tests are made to determine degree of ASR and finally it is understood that cracking of precast concrete poles is resulted from ASR. It is advised that mineral admixtures should be used to prevent ASR. Keywords: Alkali-silica reaction, Durability, Fly ash

1. GİRİŞ Alkali-silika reaksiyonu (ASR) çimentodan kaynaklanan alkali oksitlerle reaktif silika formları içeren agregalar arasında oluşan ve betonda genleşme etkisi yaratan bir reaksiyondur. ASR basitçe iki aşamada gerçekleşir. Birinci aşamada alkalilerle reaktif silikaların birleşmesiyle ASR jel ürünleri oluşur ve daha sonra ikinci aşamada alkali-silika jelleri ortamdaki nem ile birleşerek genleşmeleri oluşturur. Oluşan bu genleşmeler de zamanla betonun çatlamasına ve bozulmasına neden olur [1-3]. Servis ömrü boyunca kuru kalan bir betonda ASR ciddi bir tehlike olmayabilir. Araştırmalar bağıl nem oranı % 80 in üstünde olan betonlarda ASR nin oluştuğunu göstermektedir [4]. ASR ye neden olabilecek reaktif silika mineraller opal, camsı silika, kalsedon, tridimit, kristobalit, kuvars olarak söylenebilir [5]. Betonda ASR yi ortaya çıkarmak için kullanılan deney yöntemleri agregalar ve harç örneklerinde yapılabilen deneyler olmak üzere ikiye ayrılabilir. Harçlarda yapılan deneylerden olan ASTM C 227 deney yönteminin uzun zaman alması ve uygulamasının zor olmasından dolayı hızlı yöntemler daha kullanışlı olmaktadır [6]. Bu çalışmada da daha hızlı olmasından dolayı ASTM C 1260 [7] deney yöntemi seçilmiştir. İçinde aktif silis bulunan ve ASR ye yol açan agregaların kullanılması halinde, bağlayıcı maddeye bir miktar puzolan ilave edilerek reaksiyon hızı azaltılabilmektedir. ASR nedeni ile oluşacak genleşmelerin önlenmesi için bağlayıcı maddelerin alkali içeriği düşük olmalı ve dış kaynaklardan alkali gelmesi önlenmelidir. Bir başka deyişle boşluk suyunun ph ının çok yüksek olması engellenmelidir [8]. Bu çalışmada prefabrik direkler üzerinde oluşan ve deniz ikliminin hakim olduğu bir bölgemizde kullanılan direklerde görülen çatlakların ASR den kaynaklanıp kaynaklanmadığı araştırılmıştır. Direk üretiminde kullanılan iki farklı çimento ve kum kullanılarak ASTM C 1260 [7] Hızlı harç çubuk deneyine göre harç çubukları üretilmiş ve genleşmeler ölçülmüştür. Oluşan genleşmelerin sınır değeri aştığı belirlenmiş ve ASR yi önlemek için çimento yerine % 10, 20 ve 30 oranlarında uçucu kül (UK) katılarak genleşmeler azaltılmaya çalışılmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Yapılan incelemeler sonucunda direklerde oluşan çatlakların ASR den kaynaklanıp kaynaklanmadığını anlayabilmek için direklerde kullanılan malzemeler üzerinde deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bunlar agregaların petrografik ve XRD analizlerinden, çimentonun ve suyun kimyasal analizlerinden oluşmaktadır. Ayrıca ASTM C 1260 a göre hızlı harç çubuğu deneyleri de yapılarak direklerde oluşan çatlakların nedeni hakkında bilgiler edinilmeye çalışılmıştır. Hızlı harç çubuğu deneyleri yapılırken çimento yerine % 0, 10, 20 ve 30 oranlarında Tunçbilek termik santralinden alınan F sınıfı UK kullanılmıştır. 2.1. Agregaların Petrografik Analiz Sonuçları Osmaneli kumu agregası ağırlıklı olarak silikat mineralleri, silikat mineralli kayaç kırıntılarından oluşmuş olup kumda karbonat içeriği % 3.10'dan azdır. Kum ağırlıklı olarak kuvarsdan oluşmuştur. Piroksenit, serpantin, mikaşist, grönalı şist, kuvarsit kayaç taneleri ile gröna, biyotit, çört, hornblend ve kromit mineral tanelerini içermektedir. Haskalfalı firmasının kırmataşı kriptokristalin kalsit kristalli kireçtaşı kalıntılarını içeren kayaç rekristalizasyonu ile 1-2 mm boyutlu kalsit kristalleri ile kenetlenmiş olarak görülmüştür. Kalsit kristalleri başkalaşım etkisi ile ikizlenmiş olarak gözlenmiştir. Koçkaya firmasının kırmataşı kriptokristalin kalsit kristallerin sıkı kenetlenmesinden oluşan kayaçta

dolomitleşme gelişmiştir. Dolomit damarcıklar ve 40 µ a kadar büyüyen kristaller halindedir [9]. 2.2. Agregaların XRD Analiz Sonuçları Direk üretiminde kullanılan agregaların XRD analizi sonuçlarına göre Osmaneli kumu agregası kuvars, albit ve az miktarda da kalsit, kaolen ve illit fazlarını içermektedir. Haskalfalı firmasının kırmataşında kalsit ve az miktarda kuvars fazları bulunmaktadır. Koçkaya firmasının kırmataşı ise kalsit ve az miktarda kaolen fazlarını içermektedir [9]. 2.3. Çimentoların Kimyasal Analiz Sonuçları Direk üretiminde kullanılan E, B ve I çimentolarının kimyasal analizleri yaptırılmış ve Çizelge 1 deki değerler kullanılarak eşdeğer alkali miktarları belirlenmiştir. Bu üç farklı çimentonun ASR ye neden olabilecek Na 2 O ve K 2 O değerleri elde edildikten sonra eşdeğer alkali miktarı denilen (Na 2 O+ 0.658 K 2 O) değeri hesaplanmıştır. Eşdeğer alkali miktarları E çimentosu için % 0.52, I çimentosu için % 0.59 ve B çimentosu için % 0.93 olarak bulunmuştur. ASR nin oluşabilmesi için bu değerin % 0.6 dan büyük olması gerekmektedir. Burada % 0.6 dan büyük olan değer sadece B çimentosuna ait olmuştur. Kullanılan UK nın kimyasal analiz sonuçları da Çizelge 1 de gösterilmiştir. Çizelge 1. Çimentoların kimyasal analiz sonuçları PÇ 42.5 Cinsi E B I UK Kimyasal Analiz, % SiO 2 20.74 20.47 18.60 58.59 Al 2 O 3 5.68 5.68 3.85 21.89 Fe 2 O 3 4.12 3.08 3.28 9.31 CaO 63.70 62.66 61.26 4.43 MgO 1.22 1.80 1.87 1.41 P 2 O 5 0.06 - - - K 2 O 0.53 0.95 0.66 - Na 2 O 0.17 0.30 0.16 - SO 3 2.29 3.22 2.89 0.41 Cl 0.019 0.014 0.004 - Kızdırma kaybı 1.34 2.49 2.00 0.59 Çözünmeyen Kalıntı 0.57 0.47 0.32 - Serbest Kireç 1.29 0.98 1.31-2.4. Suyun kimyasal analizi Direk fabrikasında kullanılan suyun kimyasal analiz sonuçları Çizelge 2 de gösterilmiştir. Kullanılan suların fazla miktarda NaOH ve KOH içermemesi gerekmektedir. Eğer bu bileşikler suların içerisinde fazla miktarlarda bulunursa ASR nin oluşumuna katkıda bulunurlar ve bu da betonu olumsuz şekilde etkiler [5].

Çizelge 2. Suyun kimyasal analizi Parametre Birim Ölçülen Değer ph -- 7.62 Çözünmüş Tuz mg/l 596 Askıdaki Katı Madde mg/l 2 Sülfat mg/l 94.6 3. ASTM C 1260 HIZLI HARÇ ÇUBUĞU DENEYİ Alkali-silika reaksiyonu hızlı harç çubuğu deneyi 25x25x285 mm boyutlarındaki harç çubuklarının yüksek alkali ortam içerisinde yüksek sıcaklıkta saklanarak boy değişimlerinin ölçülmesi temeline dayanmaktadır. Deneyler için üretilen numunelerde E ve B çimentoları ile agrega olarak direk üretiminde kullanılan Osmaneli kumu kullanılmıştır. Çizelge 3. Osmaneli kumunun granülometrisi Elek Boyutları İki elek arası kalan malzeme, % 4.75 mm (No.4) - 2.36 mm (No.8) 10 2.36 mm (No.8) - 1.18 mm (No.16) 25 1.18 mm (No.16) - 600 µm (No.30) 25 600 µm (No.30) - 300 µm (No.50) 25 300 µm (No.50) - 150 µm (No.100) 15 Hazırlanan numunelerde iki farklı çimento kullanılmış ve çimento yerine % 0, 10, 20 ve 30 oranlarında UK katılarak 8 seri harç numunesi üretilmiştir. Bu yöntemde ASTM C 1260 [7] a göre numunelerdeki su-çimento oranı 0.47, agrega-çimento oranı 2.25 olacak şekilde hazırlanmış ve 990 gr agregaya karşılık 440 gr çimento kullanılmıştır. Agregaların granülometrisi ve üretilen harç numunelerinin karışım oranları Çizelge 3 ve 4 te gösterilmiştir. Numuneler dökümden 24 saat sonra kalıptan çıkarılmış ve ilk boy ölçümleri yapılarak 80 o C sıcaklıktaki saf suya yerleştirilmişlerdir. Saf suda 24 saat bekletildikten sonra numunelerin komparatörde sıfır okumaları yapılmış ve daha sonra numuneler hazırlanan 80 o C 1 M NaOH çözeltisi içinde 14 gün bekletilmişlerdir. NaOH çözeltisi 40 gr NaOH a karşılık 900 ml sudan oluşmaktadır. Numunelerde 4 gün arayla genleşme değerleri belirlenmiştir. Kullanılan çimento tiplerine ve UK oranlarına göre numuneler BH0, BH10, BH30, EH0, EH10, EH20 ve EH30 olarak kodlanmıştır. Örneğin BH0, B çimentosu ile üretilen ve UK kullanılmayan harçları göstermektedir. Çizelge 4. Harç numunelerin karışım oranları Malzeme BH0 BH10 BH20 BH30 EH0 EH10 EH20 EH30 Çimento 440 396 352 308 440 396 352 308 Uçucu kül 0 44 88 132 0 44 88 132 Agrega 990 990 990 990 990 990 990 990 Su 206.8 206.8 206.8 206.8 206.8 206.8 206.8 206.8

3.1. Hızlı Harç Çubuğu Deneyi Sonuçları ve Değerlendirilmesi Şekil 1-4 te iki farklı çimento tipi kullanılarak ve çimento yerine belli oranlarda UK katılan harç çubuklarının genleşme miktarları gösterilmiştir. ASTM C 1260 [7] a göre dökümden 16 gün sonraki genleşme miktarları % 0.10 un altında ise zararsız, ile % 0.20 arasında ise potansiyel zararlı, % 0.20 nin üstünde ise zararlı olarak sınıflandırılmıştır. Şekil 1 den görüldüğü gibi çimento yerine UK kullanılmadığında standartta söylenen % 0.20 lik genleşme miktarlarının B çimentosu ile üretilen numunelerde 10. ve 14. günlerde aşıldığı görülmektedir. E çimentosu ile üretilen numunelerde ise sınır genleşme değerlerinin aşılmadığı görülmektedir. Ancak E çimentosu ile üretilen numunelerin 10. ve 14. gündeki genleşme miktarları % 0.12 ve % 0.17 olarak bulunduğundan % 0.10 sınırını aştıklarından bu numunelerin potansiyel zararlı oldukları görülmektedir. 0,40 0,30 BH0 EH0 0,09 0,13 0,26 0,12 0,36 0,17 Şekil 1. % 0 UK içeren harç numunelerinin genleşmeleri Harç çubuğu deneylerinde numuneler ASR için gerekenden çok daha fazla alkali içeren çözeltilerde bekletildiğinden dolayı deneylerde kullanılan çimentonun alkali içeriğinin önemsiz olduğu söylenmektedir [6]. Fakat yaptığımız deneylerde agrega değiştirilmeden alkali içeriği farklı çimentolar kullanıldığında genleşme değerleri farklı olarak bulunmuştur. Her iki çimento ile katkısız olarak üretilen numunelerdeki genleşmeler incelendiğinde 14. gün sonunda B çimentosu ile üretilen numunelerdeki genleşmeler E çimentosu ile üretilen numunelerdeki genleşmelere göre % 112 daha fazla bulunmuştur.

BH10 EH10 0,02 0,02 0,14 0,14 Şekil 2. % 10 UK içeren harç numunelerinin genleşmeleri Şekil 2 incelendiğinde % 10 oranında UK kullanımıyla her iki çimento tipinde de sınır genleşme değerinin aşılmadığı gözlenmektedir. Fakat B çimentosu ile üretilen numunelerden elde edilen % 0.14 lük genleşme değerleri potansiyel zararlı bölgede kalmıştır. Bu sonuçlardan da % 10 oranında UK kullanılması halinde bile B çimentosu ile üretilen numunelerdeki genleşmeler tehlikeli olmaktadır. BH20 EH20 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 Şekil 3. % 20 UK içeren harç numunelerinin genleşmeleri Şekil 3 incelendiğinde de % 20 oranında UK kullanımıyla her iki çimento tipinde de sınır genleşme değerinin aşılmadığı gözlenmektedir. Genleşme miktarları iyice düşmüştür. Sadece B çimentosu ile üretilen numunelerin % 0.08 lik bir genleşme değerine ulaştığı görülmektedir fakat bu değerde zararsız bölgede yer almaktadır.

BH30 EH30 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 Şekil 4. % 30 UK içeren harç numunelerinin genleşmeleri Şekil 4 ten ise % 30 oranında UK kullanımıyla her iki çimento tipinde de sınır genleşme değerinin aşılmadığı gözlenmektedir. Elde edilen genleşme miktarları oldukça azalmaktadır. Çimento yerine % 30 oranında UK kullanımının ASR nin durdurulmasında çok önemli katkılar sağlamaktadır. BH EH 0,09 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0 10 20 30 UK İçeriği, % Şekil 5. Çimentoların UK içeriklerine göre 3 günlük genleşmeleri Şekil 5 ve 6 da her iki çimento ile üretilen numunelerin UK içeriğine 3. ve 7. günlerdeki ASR sonucu oluşan genleşmeler gösterilmiştir. Şekil 5 ve 6 dan görüldüğü gibi harç numunelerindeki genleşmeler sınır değerin altında kalmıştır. UK katkısız olarak üretilen numunelerde 7. günün sonunda genleşme miktarları UK katkılı numunelere göre daha fazla olduğu görülmektedir. 3. gündeki genleşme miktarları % 0.10 nun altında kalmasına

rağmen 7. gündeki genleşmelere bakıldığında UK katkısız B çimentosu ile üretilen numunelerin % 0.10 luk değeri aştığı ve potansiyel zararlı kısımda olduğu görülmektedir. Çimentonun alkali içeriğinin önemi bu sonuçlardan da görülmektedir. 0,13 BH EH 0,02 0,02 0,02 0,02 0 10 20 30 UK İçeriği, % Şekil 6. Çimentoların UK içeriklerine göre 7 günlük genleşmeleri Mineral katkıların ASR üzerindeki etkileri bilinmektedir. Doğal puzolanlar, uçucu küller, yüksek fırın cürufu ve silis dumanı genleşen jel oluşmasını azaltmaktadır. Bunların etkisi arayer sıvısındaki Ca(OH) 2 dengesini kurmak şeklinde ortaya çıkmaktadır ve ayrıca daha geçirimsiz beton elde etmede bu mineral katkıların çok büyük yararları vardır [10]. 0,30 0,26 BH EH 0,12 0,14 0,02 0,02 0 10 20 30 UK İçeriği, % Şekil 7. Çimentoların UK içeriklerine göre 10 günlük genleşmeleri Şekil 7 ve 8 den görüldüğü gibi harç numunelerindeki genleşmeler sınır değer olan % 0.2 yi aşmıştır. Sınır değerin aşıldığı numune B çimentosu ile üretilmiş ve UK katkısızdır.

Bu numunelerde 10. günde % 0.26, 14. günde de % 0.36 değerlerinde genleşme miktarları elde edilmiştir. E çimentosu ile UK katkısız olarak üretilen numunelerde 10. ve 14. gündeki genleşme miktarları % 0.12 ve % 0.17 olarak bulunmuştur ve bu değerler de potansiyel zararlı kısımda bulunmaktadır. 0,40 0,35 0,30 0,36 0,17 0,14 0 10 20 30 UK İçeriği, % BH EH 0,02 Şekil 8. Çimentoların UK içeriklerine göre 14 günlük genleşmeleri Daha önce yapılan çalışmalarda da uçucu kül kullanımının ASR nedeniyle oluşan genleşmeleri azalttığı ve belli oranlarda çimento yerine kullanımının yararlı olacağı belirtilmiştir [11-13]. Ancak F sınıfı uçucu küller ASR yi yavaşlatırken C sınıfı uçucu küller daha fazla miktarda alkali içerdiğinden dolayı ASR yi hızlandırmaktadır [14]. Uçucu küllerdeki alkali miktarının yüksekliği, reaktif silika içeren agregalarla reaksiyon olasılığını artırarak betonda genleşmelere yol açabilmektedir [5]. 0,40 0,35 0,30 % 0 UK % 10 UK %20 Şekil 9. B çimentosu ile üretilen numunelerin genleşmeleri

Şekil 9 ve Şekil 10 da numunelerdeki genleşmeler çimento tipine göre gösterilmişlerdir. Bu şekillerden de görüldüğü gibi % 30 oranında UK kullanımı ASR reaksiyonlarında çok olumlu sonuçlar vermektedir. E çimentosu ile üretilen numunelerde % 10, 20 ve 30 oranında UK kullanımı ile genleşmeler azalırken B çimentosu ile üretilen numunelerde % 20 ve 30 oranlarında UK kullanımı ile genleşmeler azalmıştır. 0,40 0,35 0,30 % 0 UK % 10 UK %20 Şekil 10. E çimentosu ile üretilen numunelerin genleşmeleri 4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Direk üretiminde kullanılan agregalar ve çimentolar üzerinde çeşitli analizler yapıldıktan sonra direklerde oluşan çatlakların ASR den kaynaklanabileceği sonucuna varılmıştır. Bunun için agregaların petrografik analizleri sonucunda reaktif silis içerdiği ve kullanılan çimentoların bazılarında eşdeğer alkali miktarlarının sınır değer olan % 0.6 ın çok üzerinde olduğu anlaşılmıştır. Bu analizlerde sonra ASTM C 1260 hızlı harç çubuğu deneyleri yapılarak numunelerdeki genleşme miktarlarının da sınır değerlerin çok üzerinde olduğu anlaşılmıştır. Bu genleşmeleri azaltmak için Tunçbilek termik santraline ait F sınıfı uçucu kül kullanımının çok yararlı olduğu sonucuna varılmıştır. Bu durum % 10 oranında uçucu kül kullanımında dahi önemli yararlar sağlamıştır. Uçucu kül kullanımının dışında lityumnitrat bazlı bir ASR inhibitörüde kullanılmaya başlanmıştır. Bazı çalışmalarda lityum karbonat (Li 2 CO 3 ) ve lityum florür (LiF) gibi lityum katkıları kullanılmaktadır [15]. Lityum-nitrat, sodyum ve potasyum gibi diğer alkalilere benzer şekilde reaktif silis ve nem ile reaksiyona girer. Ancak bu ürünün alkalilerle oluşturduğu jel fazla miktarda nem emmez ve böylece zararlı genleşme önlenmiş olur [16]. Sonuç olarak uçucu külün ve bu cinste ASR inhibitörlerinin kullanılması ASR reaksiyonlarının önlenmesinde çok yararlı olacaktır. Bu reaksiyonların deniz ikliminin hakim olduğu ve bağıl nem oranının hayli yüksek olan yerlerde görülmesinden dolayı, Antalya da da bu reaksiyonların gerçekleşmesi olasıdır. Bu sebepten dolayı ASR deniz kenarındaki illerimizde ve Antalya da görülebilecek çok tehlikeli bir kalıcılık sorunudur.

KAYNAKLAR [1] B. Baradan, H. Yazıcı, H. Ün, 2002, Betonarme Yapılarda Kalıcılık, DEÜ, Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir, 282s. [2] Z. P. Bazant, G. Zi, C. Meyer, 2000, Fracture Mechanics of ASR in Concretes with Waste Glass Particles of Different Sizes, Journal of Engineering Mechanics, Vol. 126, No. 3, pp. 226-232. [3] W. Jin, C. Meyer, S. Baxter, 2000, Glascrete - Concrete with Glass Aggregate, ACI Materials Journal, Vol. 97, No. 2, pp. 208-213. [4] İ. Aşık, H. Şen, Y. Ergintav, A. Ünsal, E. Şentürk, E. Bayrak, 2004, Alkali Agrega Reaksiyonu Yönünden Zararlı Olan Bir Ocağın İyileştirilmesi, Beton 2004, İstanbul. [5] T. Y. Erdoğan, 2003, Beton, ODTÜ Geliştirme Vakfı, Ankara, 728s. [6] M. Davraz, L. Gündüz, 2004, Doğal Amorf Silikanın Alkali Silika Reaksiyonu Gelişimine Etkisi, Beton 2004, İstanbul, ss. 664-673. [7] ASTM C 1260, Standart Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method), Annual Book of ASTM Standarts, Philadelphia, USA. [8] F. Aköz, Ö. Çakır, 2004, Alkali Agrega Reaksiyonunun Betonda Neden Olduğu Hasarların Deneysel Olarak Araştırılması, İMO 17. Teknik Kongre, İstanbul. [9] R. Bozkurt, İ. B. Topçu, 2004, Osmangazi Üniv., Müh.-Mim. Fak., Döner Sermaye İşletmesi, Teknolojik Rapor No:100/64, Rapor Tarihi:23.03.2004. [10] M. S. Akman, 1999, Betonlarda Alkali-Silis Reaksiyonunun Fiziko-Kimyası, Hasar Düzeyi, Önlem ve Onarım Süreçleri, Sika Teknik Bülten, ss. 4-7. [11] Y. Shao, T. Lefort, S. Moras, D. Rodriguez, 2000, Studies on Concrete Containing Ground Waste Glass, Cement and Concrete Research, Vol. 30, pp. 91-100. [12] C. Polley, S. M. Cramer, R. V. Cruz, 1998, Potential for Using Waste Glass in Portland Cement Concrete, Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 10, No. 4, pp. 210-219. [13] İ. B. Topçu, A. R. Boğa, 2004, Prefabrik Beton Direklerde Alkali-Silika Reaksiyonunun İncelenmesi, 11. Beton Prefabrikasyon Sempozyumu, İzmir. [14] İ. B. Topçu, 2003, Atık Camlı Harçlarda Alkali Silika Reaksiyonu, 5. Ulusal Beton Kongresi, İstanbul, ss. 185-194. [15] İ. B. Topçu, A. R. Boğa, 2005, Improving alkali-silica reaction in mortars produced with waste glass, Cement and Concrete Composites, Yayın için sunuldu. [16] M. Erdoğan, 2001, Alkali-Silika Reaksiyonu ile Mücadelede Lityum Katkıları, Hazır Beton Dergisi, Kasım-Aralık Sayısı, ss. 64-66.