FARKLI KOMPOZİSYONLARDAKİ ZARARLI ORTAMLARA MARUZ KALAN BETONLAR İÇİN UYGUN ÇİMENTO TİPİNİN BELİRLENMESİ



Benzer belgeler
Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

Betonarme Eleman Tipinin Sertleşmiş Betonun Dayanım Özelliklerine Etkisi

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

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

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

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

beton karışım hesabı

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

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

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

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

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

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

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

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006

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

Çimentolu Sistemlerde Çatlak Oluşumları. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

ISIDAÇ 40. refrakter. 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:

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

FARKLI TİPTE AGREGA KULANIMININ BETONUN MEKANİK ÖZELİKLERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

Betonda Çatlak Oluşumunun Sebepleri. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

2/27/2018. Erken dayanım sınıfı N: Normal R: Hızlı gün norm basınç dayanımı (N/mm 2 )

MAGNEZYUM SÜLFAT ÇÖZELTİSİNİN BETON BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ EFFECTS OF MAGNESIUM SULFATE SOLUTION ON CON- COMPRESSIVE STRENGTH

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

Yüksek Performanslı betonlar

1-2. çimentolar hidratasyon. Paki Turgut

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Cem III Tipi Çimentoların Betonda Kullanımının Teknik Ve Ekonomik Yönlerinin Değerlendirilmesi

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

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

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

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

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

CEM I VE CEM II Çimentosu İçeren Beton Karışımlarının Kıyaslamalı İncelenmesi

FARKLI BAĞLAYICILARIN KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU ESASLI HARÇLAR ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

SİLİS DUMANININ VE KÜR ŞARTLARININ HARÇ BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

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

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

FARKLI DOZLARDA ÜRETİLEN BEYAZ BETONLARIN BASINÇ DAYANIMINA FARKLI KÜR ŞARTLARININ ETKİSİ

Sıkıştırma İşleminin Betonarme Elemanların Sertleşmiş Betonun Dayanım Özelliklerine Etkisi

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

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

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

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

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

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

mineral katkılar Paki Turgut

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

BAKIM SUYU OLARAK PH DEĞERİNİN ÇİMENTO HARCINA ETKİSİ EFFECT OF PH VALUE OF CURING WATER ON CEMENT MORTAR

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Beton Harcının Dayanım ve Dona Dayanıklılığının İyileştirilmesi için Farklı Tür Puzolan Kullanımı

Investigation of the Effects of Magnesium Sulphate and Sodium Chloride on Concretes Produced by Different Chemical Additives

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

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

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

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

Civil Engineering Articles / İnşaat Mühendisliği Makaleleri

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

taze beton işlenebilirlik

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

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

Çimento Tipinin Donatı Korozyonuna Etkisi

Kanalizasyonlarda CAC Kullanımı Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Yüksek Sıcaklık Uygulama Süresinin Harç Özelliklerine Etkisi

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

GERİ DÖNÜŞÜM AGREGASININ BETON ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİĞİ VE SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK AÇISINDAN DEĞERLENİRİLMESİ

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

SU ve YAPI KİMYASALLARI

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

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

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

Uçucu Kül İçeriğinin Beton Basınç Dayanımı ve Geçirimliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması

Çimento Fazları ve Hidratasyonu Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Hafif Agregalı Betonlarda Donatı Çeliği-Beton Aderansı

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

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

ÇİMENTO ESASLI ULTRA YÜKSEK DAYANIMLI KOMPOZİTLERDE BİLEŞİM PARAMETRELERİNİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

Betonu oluşturan malzemelerin oranlanması, daha yaygın adıyla beton karışım hesabı, birbirine bağlı iki ana aşamadan oluşur:

ISSN : mucteba@sakarya.edu.tr Sakarya-Turkey ŞAVŞAT TRASININ BETON ÜRETİMİNDE KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

BETONDA SİLİS DUMANI KULLANIMININ EKONOMİK ANALİZİ

Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Betonların Klorür Etkisinde Korozyona Karşı Performansı

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

Yüksek Dayanımlı Betonlarda Pomza ve Zeolitin Kullanılabilirliği *

YAPI MALZEMESİNDE ÖZEL KONULAR -7-2-

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 13 Sayı: 3 sh Ekim 2011

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

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

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Yapı Malzemeleri Karma Suyu ve Katkılar

BETONUN DENİZ SUYUNA DAYANIKLILIĞI

Transkript:

SAÜ. Fen Bilimleri Dergisi, 16. Cilt, 2. Sayı, s. 76-82, 2012 22.01.2012 İlk Gönderim 19.03.2012 Kabul Edildi Farklı Kompozisyonlardaki Zararlı Ortamlara Maruz Kalan Betonlar İçin Uygun Çimento Tipinin Belirlenmesi M. UYSAL FARKLI KOMPOZİSYONLARDAKİ ZARARLI ORTAMLARA MARUZ KALAN BETONLAR İÇİN UYGUN ÇİMENTO TİPİNİN BELİRLENMESİ Mücteba UYSAL 1, Bedri Caner ALPAY 1, Kemalettin YILMAZ 1 1 Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, SAKARYA E-mail: mucteba@sakarya.edu.tr ÖZET Günümüzde gelişen ve ilerleyen teknoloji ile birlikte artan talepler ve bunun paralelinde doğan malzeme sıkıntısı, malzemenin en verimli ve en etkin şekilde kullanılma gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Bunun için betonun en önemli bileşeni olan çimentonun etkin biçimde kullanılması, içyapısının ve bazı özelliklerinin iyi bir biçimde analiz edilerek ve mekanik davranışının en iyi şekilde anlaşılması gerekmektedir. Betonun içerisine sızan su, karbondioksit, oksijen, sülfat, asit ve klor gibi maddeler, betonda değişik türlerdeki kimyasal olayların yer almasına neden olmaktadır. Bunun sonucunda beton hizmet süresi boyunca, bünyesinde yıpranmaya yol açabilecek birçok kimyasal ve fiziksel etkenle karşılaşmaktadır. Bu çalışmada CEM I 42.5 R, CEM II/A-P 42.5 R, CEM IV/A-P 32.5 R ve SDÇ 42.5 R çimento tipleri ile iki farklı beton türünde (C20/25 ve C30/37) numuneler hazırlanmış ve bu numuneler farklı iki tür zararlı kimyasal ortama maruz bırakılmıştır. Bu numuneler üzerinde 28. ve 180. günlerde basınç dayanımı deneyleri yapılarak Ambarlı İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisinde kullanılacak beton bileşimindeki en uygun çimento tipi belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Çimento, Basınç Dayanımı, Zararlı Ortam, Beton Sınıfı. DETERMINATION OF OPTIMUM CEMENT TYPE OF CONCRETE EXPOSED TO VARIOUS CHEMICAL HAZARDOUS ENVIRONMENTS ABSTRACT Nowadays, it is emerged to use the materials optimum and efficiently due to shortage of material arising from increasing demands and developed and improved technology. Because of this, it is necessity to understand throughly and analyze the internal structure and mechanical behavior of cement which one of the most important component of concrete. Water, carbon dioxide, oxygen, sulfate, acid and chloride infiltrate into concrete and caused various types of chemical reactions. Therefore, the concrete has exposed to some chemical and physical factors caused durability problems within the concrete. In this study, CEM I 42.5 R, CEM II/A-P 42.5 R, CEM IV/A-P 32.5 R and SDC 42.5 R types of cements were used and two types of concrete (C20/25 and C30/37) were produced and the concretes were exposed to two various hazardous chemical environments. Compressive strength test was performed on the specimens at 28 d and 180 d. However, it was aimed to determine optimum cement type of concrete exposed to various chemical hazardous environments at Ambarli Advanced Biological Wastewater Treatment Plant. Keywords: Cement, Compressive Strength, Hazardous Environment, Concrete Type. 76

1. GİRİŞ Beton sürekli çimento hamuru ile dağılı agrega fazı ile bu iki fazın temas yüzeyinin oluşturduğu arayüz fazından meydana gelen kompozit bir malzemedir [1]. Bu haliyle beton son yıllarda en çok kullanılan en önemli ve popüler yapı malzemesidir [2-11]. Türkiye deki yapı üretiminin %90 ının betonarme taşıyıcı sistem olarak gerçekleştirildiği bilinmektedir [12]. Bu durumda, betonarme ve yapı malzemelerine ilişkin bilgilerin önemi artmaktadır. Değişik türdeki yapılarda kullanılmakta olan beton, servis ömrü boyunca bünyesinde yıpranmaya yol açabilecek birçok kimyasal ve fiziksel etkenle karşılaşmaktadır. Betonun içine sızan su, karbondioksit, oksijen, sülfat, asit ve klor gibi maddeler betonda değişik türlerdeki kimyasal olayların yert almasına neden olmaktadır. Betonda ortaya çıkan zararlı kimyasal reaksiyonlar kendini, betonun gözenekliliğinin ve geçirimliliğinin artması, çatlamalar, dökülmeler, kapak atmalar ve betonun yumuşaması, dayanımını ve rijitliğini kaybetmesi şeklinde gösterir. Betonun hasar görme derecesinin artışıyla bozulma süreci hızlanır. Betonda karşılaşılan en önemli kimyasal etkiler sülfat, asit ve alkali saldırıları sonucu meydana gelir. Ayrıca atık su ve tuz etkileri de beton üzerinde önemli sorunlar oluşturmaktadır. Bu yıpratıcı reaksiyonların çoğunda çimentodaki C 3 A içeriğinin olumsuz etkisi vardır. Çünkü çimento içinde C 3 A varlığıyla oluşan bazı yarı kararlı yapılar, ortama kimyasal maddelerin girmesiyle bozulur ve genleşen veya beton bünyesinden uzaklaşan yeni yapılar oluşturur. Betonda yer alan kimyasal ve fiziksel olaylar sonucunda beton daha geçirimli bir hal almakta ve içerisindeki donatı paslanabilmekte, beton aşınabilmekte ve içerisinde çok büyük gerilmeler oluşabilmektedir. Bütün bu olaylar, betonun hasar görmesine ve hizmet edemez duruma gelmesine yol açmaktadır. Genelde betonun kalıcılığı kullanılan çimento tipine göre değişmektedir. Gerek beton kalitesi bakımından proje dayanımının sağlanması için, gerekse zararlı etkilere maruz kalan beton elemanların bozulmasını önlemek için uygun çimento seçiminin yapılması zorunludur. Sülfatlı ortamlarda sülfata dayanıklı çimento (SDÇ), süper sülfat çimentosu (SSÇ) gibi özel üretimler tercih edilmeli ya da Portland çimentosuna yüksek fırın cürufu, silis dumanı, uçucu kül gibi mineral katkılar ilave edilmelidir. Böylece koruyucu şartları da yerine getirerek betonarme yapıda durabilite sağlanabilmektedir. Asitler iyon değişimi ile çimento hamuru bileşenlerinden çözünebilen veya çözünmeyen kalsiyum tuzları meydana getirmektedir. Ayrıca, magnezyum tuzlarının çimento hamuru ile teması halinde magnezyum CSH jelindeki kalsiyumun yerini almakta ve bu jel bağlayıcılık değerini kaybetmektedir. Asitlerin sertleşmiş beton üzerindeki etkisi, kalsiyum bileşenlerini (Ca(OH) 2, CSH ve CAH), saldırıda bulunan asidin kalsiyum tuzlarına dönüştürmesi şeklinde gelişmektedir. Kalsiyum tuzları suda yavaş veya hızlı çözündüklerinden, çimento harcı belirli zaman sürecinde çözülmekte ve beton harap olmaktadır. Asit etkisine; bacalarda, asit buharlarının oluşturduğu döküm yapılan tesislerde, bataklık sularında, buz etkisinde dağlık bölgelerde, kanalizasyon sularında ve arıtma tesisleri gibi yerlerde rastlanmaktadır [13]. Atıksu arıtma tesislerinde kullanılacak beton elemanının maruz kalacağı ortamda çimento hamuru ile temas halinde olan su kirece doyduğunda hidroliz sona ermektedir. Suyun sürekli akması veya yenilenmesi durumunda ise kalsiyum hidroksit tamamen çözünüp yıkanarak hamur dışına atılabilmekte ve bu kez çözünme bağlayıcı özellikteki kalsiyum silika hidrate jellerinde başlamaktadır. Kireç içeriğinin azalması sonucunda betonda dayanım kaybı meydana gelmekte ve kirecin boşalttığı gözenekler sebebiyle geçirimlilik artıp dayanım azalabilmektedir. Mehta tarafında yapılan araştırmalara göre, asidik veya magnezyum içeren sular nedeniyle çimento hidrate bileşenlerinin çözünmesi veya yıkanarak uzaklaşması halinde, kaybedilen her %1 kireç (CaO eşdeğeri olarak) içeriği için beton basınç dayanımının %2 azaldığı, betonun orjinal kireç içeriğinin dörtte birini kaybetmesi halinde ise dayanımının yarısını kaybettiği görülmektedir [14]. Bu çalışmada, Anbarlı Atıksu Arıtma Tesisinde depolanacak atıksulara karşı en ideal dayanım ve dayanıklılığı sağlayacak beton için en uygun çimento tipi belirlenmesine yönelik olarak 4 farklı çimento tipi ve iki farklı beton sınıfında numuneler üretilmiş ve bu numuneler musluk suyu ile farklı iki tür zararlı kimyasal ortama maruz bırakılmıştır. Bu betonlar üzerinde 28. ve 180. günlerde basınç dayanımı deneyleri yapılarak Ambarlı İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisinde kullanılacak beton bileşimindeki en uygun çimento tipi belirlenmeye çalışılmıştır. 2. KULLANILAN MALZEMELER Beton karışımlarında çimento olarak 4 farklı çimento tipi CEM I 42.5 R (Portland çimentosu), CEM II/A-P 42.5 R (Portland puzolanlı çimento), CEM IV/A-P 32.5 R (Puzolanik çimento) ve SDÇ 42.5 R (Sülfata dayanıklı çimento), agrega olarak kalker agregası kullanılmıştır. Çimentolara ait kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikler Tablo 1 de gösterilmiştir. Numuneler agregaları ve kıvamları sabit olmak üzere sadece çimento tipleri değişken olarak üretilmiştir. Bu çimentoları kullanarak, C20/25 ve C30/37 olmak üzere iki tip beton sınıfında üretim gerçekleştirilmiştir. Numuneler 15x15x15 cm küp olarak üretilmiştir. Üretilen numuneler kalıptan alındıktan sonra 7 gün boyunca 20±2 C de kirece doygun su içerisinde bekletilmiştir. Daha sonra 28 ve 180 gün boyunca musluk suyu ve farklı kombinasyonlardaki iki değişik zararlı 77

kimyasal ortamda bırakılmıştır. Deneylerde kullanılan zararlı kimyasal ortamların kompozisyonu Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 1. Çimentolara ait kimyasal, fiziksel ve mekanik özellikler Bileşen Adı CEM I 42.5 R CEM II/A-P 42.5 R CEM IV/A-P 32.5 R SDÇ 42.5 R Çözünmez 0.61 0.62 0.60 0.60 kalıntı MgO 1.10 1.11 1.13 1.12 SO 3 2.50 2.5 2.4 2.7 Kızdırma 2.10 2.13 2.42 2.41 Kaybı Serbest CaO 1.10 1.13 1.12 1.10 Toplam Alkali 0.53 0.54 0.52 0.53 Priz Başlangıcı (dak.) Priz Sonu (dak.) Hacim Sabitliği (cm) Özgül Yüzey (cm 2 /g) Özgül Ağırlık (g/cm 3 ) Fiziksel Özellikler 190 170 200 170 250 205 240 205 1.0 1.0 1.0 1.0 3410 3770 4980 3610 3.13 3.12 3.14 3.14 Mekanik Özellikler (MPa) 2 Günlük 26 26 14 26 Dayanım 28 Günlük 58 57 38 54 Dayanım Tablo 2. Deneylerde kullanılan zararlı kimyasal ortamların kompozisyonu I. Zararlı ortam II. Zararlı ortam BOI mg/l 349 531 KOI mg/l 696 995 AKM mg/l 631 934 UAKM mg/l 337 472 Tuzluluk % 4.64 4.85 TOP-N mg/l 69.4 78.8 Top-P mg/l 12 19.8 BOI : Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı. Bakterilerin suda bulunan organik maddeleri parçalarken tükettikleri oksijen miktarı. KOI : Kimyasal Oksijen İhtiyacı. Bakterilerin suda bulunan organik maddeleri parçalarken tükettikleri oksijen miktarı atık su arıtma sistemi planlamasında çok önemli bir parametredir. AKM : Askıda Katı Madde. Suda ve lağım suyunda bulunan, yaklaşık 1 mikron büyüklüğünde veya daha büyük olmakla birlikte, sözgelimi kum tanesinden daha küçük katıları ifade etmek için kullanılan terimdir. UAKM : Uçucu Askıda Katı Maddeler. Suda ve lağım suyunda bulunan, yaklaşık 1 mikron büyüklüğünde veya daha büyük olmakla birlikte, sözgelimi kum tanesinden daha küçük katıları ifade etmek için kullanılan terim. TOP-N : Bir litre atık sudaki toplam azot miktarı. TOP-P : Bir litre atıksudaki toplam fosfor miktarı. Şekil 1. TS 706 referans ve karışım granülometri eğrileri Bu atık sular Ambarlı Atıksu Arıtma Tesisi ne girecek olan Ambarlı ve Gürpınar tünellerinden alınmıştır. Beton numuneleri üzerinde 28 ve 180 gün sonunda basınç dayanım deneyleri yapılarak, 4 farklı çimento tipinde ve iki farklı beton sınıfında üretilen numunelerin farklı kombinasyonlardaki iki değişik zararlı kimyasal ortama maruz kalmaları durumunda temiz suda bekletilen numunelere göre basınç dayanımları karşılaştırılmıştır. Üretilen betonlarda kullanılan agregaların granülometrik analizi TS 3530 a göre yapılmış ve Şekil 1 de gösterilmiştir [15]. 78

Tablo 3. 1 m 3 beton için karışım dizaynı Beton kodu Çimento Su s/ç Doğal Kum Kırma Kum Kırmataş I Kırmataş II Çökme (mm) C20/25 312 177 0.56 387 646 513 566 20 C30/37 377 164 0.43 377 586 533 565 17 Beton üretiminde her bir çimento tipi için 18 i C20/25 ve diğer 18 i ise C30/37 sınıfında olmak üzere 36 adet numune, toplamda ise 144 adet numune üretilmiştir. Hazırlanan karışımlar, 16-21 cm arasında çökme değerleri elde edilecek şekilde hazırlanmıştır. Her gruba ait üç numune basınç deneyine tabi tutulmuştur. Beton karışımlarının hazırlanması esnasında öncelikle, agregalar ve çimento kuru olarak karılmış, daha sonra su karışıma dahil edilmiştir. Karışımların tamamı 20±3 C ortam sıcaklığında hazırlanmıştır. Standartlara uygun olarak yapılan deney yöntemleriyle üretim aşamasında her grupta taze betonun çökme değerleri tespit edilmiştir. Bu özelliklere bağlı olarak üretilen betonların karışım oranları Tablo 3 te verilmiştir. 3. SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ Farklı iki tür zararlı kimyasal ortama maruz kalacak betonlar için en uygun çimento türünün belirlenmeye çalışıldığı bu çalışmada 4 farklı çimento tipi kullanarak ve iki değişik beton sınıfında beton üretimi gerçekleştirilerek üretilen betonlar üzerinde yapılan 28 ve 180 günlük basınç dayanımı deneyleri sonucunda elde edilen değerler Tablo 4 te herbir çimento türü için temiz suda bekletilen numuneler referans alınarak verilmiştir. Tablo 4. Herbir çimento tipi için temiz suda bekletilen numuneler esas alınarak basınç dayanımının göreceli olarak değişimi Çimento Tipi Beton Sınıfı Kimyasal Ortam 28 Günlük Basınç Dayanımı 180 Günlük Basınç Dayanımı CEMI42.5R C20/25 Temiz Su 100 100 I.Zararlı Ortam 98 90 II.Zararlı Ortam 95 88 I.Zararlı Ortam 98.7 95.9 II.Zararlı Ortam 97.8 92.8 CEMII/A-P 42.5R CEMIV/A-P 32.5R C20/25 Temiz Su 100 100 I.Zararlı Ortam 96.9 84 II.Zararlı Ortam 94.7 80.1 I.Zararlı Ortam 96.5 89.1 II.Zararlı Ortam 95.7 86.2 C20/25 Temiz Su 100 100 I.Zararlı Ortam 93.4 84.1 II.Zararlı Ortam 93 82.7 I.Zararlı Ortam 95.3 86.8 II.Zararlı Ortam 95 85.4 SDÇ42.5R C20/25 Temiz Su 100 100 I.Zararlı Ortam 98.2 97.6 II.Zararlı Ortam 98.3 94.8 I.Zararlı Ortam 99.3 98.3 II.Zararlı Ortam 98.8 98.1 79

C20/25 sınıfında üretilen betonlar değerlendirildiğinde Şekil 2 de de görüldüğü üzere 28. günde en iyi performansı SDÇ42.5R çimentosu ile üretilen betonlar vermiştir. Bu çimento kullanılarak üretilen betonlar 28. günde I. Zararlı ortamda %1.8, II. Zararlı ortamda ise %1.7 dayanım kaybına uğramıştır. Ayrıca, SDÇ42.5R çimentolu betondan 28. günde temiz suda ve iki farklı zararlı kimyasal ortamda en yüksek basınç dayanımı değeri elde edilmiştir. C20/25 sınıfında üretilen betonlar içerisinde 28. günde en kötü performansı ise genel olarak CEM IV/A-P 32.5 R çimentolu betonlar vermiştir. Bu çimento kullanılarak üretilen betonlar 28. günde I. Zararlı ortamda % 6.6, II. Zararlı ortamda ise % 7 dayanım kaybına uğramıştır. SDÇ42.5R çimentosunun % 5 in altında C 3 A içermesi ve hidratasyon sırasında oluşan inert alümin jelinin koruyucu etkisi bu çimento kullanılarak üretilen betonların her iki zararlı kimyasal ortamda da en iyi performansı göstermesine olanak sağladığı söylenebilir. Genel olarak değerlendirildiğinde 28. günde C30/37 beton sınıfındaki betonların beklendiği üzere, C20/25 beton sınıfındaki betonlara göre her iki zararlı ortamda da daha iyi performans gösterdiği, diğer bir deyişle temiz suda bekletilen numunelere göre her iki zararlı ortamda meydana gelen dayanım kaybının C30/37 beton sınıfında daha az olduğu söylenebilir. Bu duruma neden olarak C30/37 sınıfında üretilen betonların C20/25 sınıfında üretilen betonlara göre daha fazla bağlayıcı içermesi, bu durumun da geçirimsizliğe olumlu katkı yapması söylenebilir. C20/25 sınıfında üretilen betonlar değerlendirildiğinde Şekil 4 te de görüldüğü üzere 180. günde en iyi performans SDÇ42.5R çimentosu ile üretilen betonlarlardan elde edilmiştir. Şekil 3. C30/37 sınıfında üretilen betonların 28 günlük basınç dayanımı Şekil 2. C20/25 sınıfında üretilen betonların 28 günlük basınç dayanımı Şekil 3 te C30/37 sınıfında üretilen betonların temiz suda ve iki farklı zararlı ortamda 28 gün bekletilmeleri sonucunda elde edilen basınç dayanımı verilmiştir. Şekil 3 incelendiğinde C30/37 sınıfında üretilen betonlar içerisinde 28. günde en iyi performansı SDÇ42.5R çimentosu ile üretilen betonlar vermiştir. Bu çimento kullanılarak üretilen betonlar 28. günde I. Zararlı ortamda %0.7, II. Zararlı ortamda ise %1.2 dayanım kaybına uğramıştır. Temiz suda ve iki farklı zararlı ortamda 28 gün boyunca bekletilen ve C30/37 sınıfında üretilen betonlar içerisinde en kötü performans olarak en yüksek dayanım kaybını ise I. ve II. Zararlı ortamda CEM IV/A-P 32.5 R çimentosu kullanılarak üretilen betonlar vermiştir. CEM IV/A-P 32.5 R çimentosu kullanılarak üretilen betonlar 28. günde I. Zararlı ortamda % 4.7, II. Zararlı ortamda ise % 5 dayanım kaybına uğramıştır. Bu çimento kullanılarak üretilen betonlar 180. günde I. Zararlı ortamda %2.4, II. Zararlı ortamda ise %5.2 dayanım kaybına uğramıştır. Bununla birlikte, SDÇ42.5R çimentolu betondan 28. günde temiz suda ve iki farklı zararlı kimyasal ortamda en yüksek basınç dayanımı değeri elde edilmiştir. 180. günde C20/25 sınıfında üretilen betonlar içerisinde en kötü performans ise CEMII/A-P 42.5R çimentolu betonlardan elde edilmiştir. Bu çimento kullanılarak üretilen betonlar 180. günde I. Zararlı ortamda % 16, II. Zararlı ortamda ise % 19.9 dayanım kaybına uğramıştır. 180. günde C30/37 sınıfında üretilen betonlar içerisinde en iyi performans olarak iki farklı zararlı ortamda en az dayanım kaybına uğrayan betonlar SDÇ42.5R çimentosu ile üretilen betonlar olmuştur. Bu çimento kullanılarak üretilen betonlar 180. günde I. Zararlı ortamda %1.7, II. Zararlı ortamda ise %1.9 dayanım kaybına uğramıştır. Temiz suda ve iki farklı zararlı ortamda 180 gün boyunca bekletilen ve 80

C30/37 sınıfında üretilen betonlar içerisinde en kötü performans olarak en yüksek dayanım kaybını I. ve II. Zararlı ortamda CEM IV/A-P 32.5 R çimentosu kullanılarak üretilen betonlar vermiştir. CEM IV/A-P 32.5 R çimentosu kullanılarak üretilen C30/37 sınıfındaki betonlar 180. günde I. Zararlı ortamda % 13.2, II. Zararlı ortamda ise % 14.6 dayanım kaybına uğramıştır (Şekil 5). 28 günlük numunelerde olduğu gibi 180 günlük numuneler içerisinde de C30/37 beton sınıfındaki betonların, C20/25 beton sınıfındaki betonlara göre her iki zararlı ortamda da daha iyi performans gösterdiği görülmüştür. 4. SONUÇLAR Ambarlı Atıksu Arıtma Tesisi ne girecek iki farklı tünelden alınarak oluşturulan kimyasal ortamlarda bekletilen numuneler üzerinde bu tesis için en uygun çimento türünün belirlenmeye çalışıldığı bu çalışmada 4 farklı çimento tipi kullanarak ve iki değişik beton sınıfında beton üretimi gerçekleştirilerek üretilen betonlar üzerinde 28 ve 180 günlük basınç dayanımı deneyleri sonucunda aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: Basınç dayanımı değerlendirildiğinde 28. ve 180. günlerde C30/37 beton sınıfındaki betonların, C20/25 beton sınıfındaki betonlara göre her iki zararlı ortamda da daha iyi performans gösterdiği görülmüştür. İki farklı zararlı ortamda bekletilen numuneler her bir çimento tipi için birarada değerlendirildiğinde (her iki zararlı ortam ve beton sınıfı birlikte düşünüldüğünde) CEM I 42.5 R çimentolu betonlarda 28. günden 180. güne gelindiğinde % 5.71, CEM II/A-P 42.5 R çimentolu betonlarda 28. günden 180. güne gelindiğinde % 11.35, CEM IV/A-P 32.5 R çimentolu betonlarda 28. günden 180. güne gelindiğinde % 9.43 ve SDÇ 42.5 R çimentolu betonlarda 28. günden 180. güne gelindiğinde % 1.45 dayanım düşüşü meydana gelmiştir. Her iki beton sınıfı ve farklı iki beton yaşı gözönüne alındığında Ambarlı Atıksu Arıtma Tesisi için en uygun çimento türünün SDÇ 42.5 R çimentosu olduğu bu çalışma sonunda ortaya konmuştur. Şekil 4. C20/25 sınıfında üretilen betonların 180 günlük basınç dayanımı Şekil 5. C30/37 sınıfında üretilen betonların 180 günlük basınç dayanımı KAYNAKLAR [1] Söylev, T.A., Özturan T., Çelik ve Polipropilen Liflerin Betonun Mekanik ve Geçirimlilik Özelliklerine Etkisi, 8. Ulusal Beton Kongresi, s.425-433, İzmir (2011). [2] Topçu, İ.B., Yapı Malzemesi ve Beton, Şahvar Offset, Eskişehir (2006). [3] Kırca, Ö., Yapılarda Beyaz Beton Uygulamaları, Konut Kurultayı Bildiriler Kitabı, İstanbul (2002). [4] Tuyan, M., Yazıcı, H., Yüksek Performanslı Harçlarda Lif-Matris Aderansının İncelenmesi, 8. Ulusal Beton Kongresi, s.299-308, İzmir (2011). [5] Bilim, C., Atis, C.D., Tanyildizi, H., Karahan, O., Predicting the compressive strength of ground granulated blast furnace slag concrete using artificial neural network, Advances in Engineering Software, Vol.40(5), pp.334-340 (2009). [6] Siddique, R., Aggarwal, Y., Aggarwal, P., Kadri, E.H., Bennacer, R., Strength, durability, and microstructural properties of concrete made with usedfoundry sand (UFS), Construction and Building Materials, Vol.25, pp.1916-1925 (2011). 81

[7] Siddique, R., Performance characteristics of highvolume Class F fly ash concrete Cement and Concrete Research, Vol.34, pp. 487-493 (2004). [8] Neville A.M., Properties of Concrete, Longman Scientific & Technical, England (1981). [9] Kovler, K., Roussel, N., Properties of fresh and hardened concrete, Cement and Concrete Research, Vol. 41, pp. 775-792 (2011). [10] Yerramala, A., Babu, K.G., Transport properties of high volume fly ash roller compacted concrete, Cement & Concrete Composites, Vol.33, pp.1057-1062 (2011). [11] Kabay, N., Akoz, F., Effect of prewetting methods on some fresh and hardened properties of concrete with pumice aggregate, Cement & Concrete Composites, Vol.34,pp. 503 507 (2012). [12] Erdoğan, T.Y., Beton, ODTÜ Geliştirme Vakfı Yay. ve İletişim A.Ş., Ankara (2003). [13] Baradan, B., Yazıcı, H., Ün, H., Beton ve Betonarme Yapılarda Kalıcılık, Türkiye Hazır Beton Birliği, İstanbul (2010). [14] Mehta, P.K., Monteiro, J.M.P., Concrete (microstructure, properties and materials), Indian Concrete Institute, Indian Edition (2006). [15] TS 3530, Beton Agregalarının Tane Büyüklüğü Dağılımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1980).. 82