Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması

Benzer belgeler
Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Mekanik Aşınması ve Su Geçirimliliği

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

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

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

YÜKSEK FIRIN CÜRUFU VE BAZALTİK POMZA KATKILI BETONLARIN BAZI DURABİLİTE ÖZELLİKLERİ

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

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

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

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

Atık Demir Tozu Katkılı Harç ve Betonların Durabilite Özellikleri

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

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

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

AGREGALAR Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

AZOT FABRİKASI CÜRUFU VE TERMİK SANTRAL KÜLLERİNDEN HAFİF DUVAR BLOĞU ÜRETİLMESİ

YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN PARKE VE BORDÜR ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

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

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

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

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

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

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

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

YAPI MALZEMESİ YAPI MALZEMESİNE GİRİŞ

TEKSTİL FABRİKASI ATIK KÜLÜ VE BAZALTİK POMZA KATKILI TUĞLALARIN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİ

Pomza, Barit, Kolemanit ve Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Harçların Dayanımı ve Sülfat Direnci

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

beton karışım hesabı

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI DENEY ADI: AGREGA ELEK ANALİZİ VE GRANÜLOMETRİ EĞRİSİ

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

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

Öğütülmüş Granüle Yüksek Fırın Cürufu İçeren Harçların Aşınma ve Mukavemet Özellikleri

HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

DEĞİŞİK FAKTÖRLERİN BETON MUKEVEMETİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

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

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

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

Kuruca Dağından Elde Edilen Agregaların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Yapı Yap M al M zemesi AGREGALAR

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

FARKLI TİPTE AGREGA KULANIMININ BETONUN MEKANİK ÖZELİKLERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

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

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

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

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

SÜPER BEYAZ. yapı kimyasalları. Yüksek performanslı beyaz çimento!

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

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN NORMAL DAYANIMLI HAFİF BETON ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

YAPILARDA DİYATOMİTLE ÜRETİLEN HAFİF BLOK ELEMANLARIN KULLANILMASI

Kırmataşla Üretilen Hazır Betonların Donma-Çözülmeye Karşı Dayanıklılığının Araştırılması

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Mustafa Kara, Yasemin K

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Çelikhane ve Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Portland Çimentosunun Özellikleri*

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

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

Yüksek Dayanımlı Betonlarda Pomza ve Zeolitin Kullanılabilirliği *

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

BETON KARIŞIM HESABI. Beton; BETON

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

Styropor Katılarak Elde Edilen Betonun Karakteristik Özelliklerinin İncelenmesi

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

TOPRAKKALE DOLAYLARINDA YÜZEYLEYEN BAZİK POMZANIN HAFİF BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ *

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

DÜŞÜK MUKAVEMETLĐ ATIK BETONLARIN BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABĐLĐRLĐĞĐ

Mineral Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Porozite ve Basınç Dayanımlarına Yüksek Sıcaklığın Etkisi

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

Hafif Agregalı Betonun Mühendislik Özelliklerinin Araştırılması

Çimentolu Sistemlerde Çatlak Oluşumları. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

KUMLARIN BETON ÜRETİMİNE UYGUN HALE GETİRİLMESİ BENEFICIATION OF SANDS FOR CONCRETE PRODUCTION

Cem III Tipi Çimentoların Betonda Kullanımının Teknik Ve Ekonomik Yönlerinin Değerlendirilmesi

Beton; kum, çakıl, su, çimento ve diğer kimyasal katkı maddelerinden oluşan bir bileşimdir. Bu maddeler birbirleriyle uygun oranlarda karıştırıldığı

GENLEŞTİRİLMİŞ KİL AGREGASI ÜRETİMİ EXPANDED CLAY AGGREGATE PRODUCTION

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

Mühendislik Birimleri Laboratuarları 1. İnşaat Mühendisliği Birimi Laboratuarları Yapı Malzemeleri ve Mekanik Laboratuarı

Çimento katkı maddesi olarak pomzaların aktiviteleri

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

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

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

Agrega Madenciliğinin Hazır Beton Üretimindeki Yeri. Place in the Ready Mixed Concrete Production of Aggregate Mining

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

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

The Effect of Fine Aggregate Type on Wear Resistance of Pavement Concrete

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

YÜKSEK FIRIN CÜRUFU İKAMELİ PARKE VE BORDÜR ÜRETİMİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Pomza ve Normal Agregalı Betonların Kılcal Geçirimliği ve Basınç Dayanımları Üzerine Kürün Etkileri

POMZA İLE ÜRETİLEN HAFİF BETON BLOKLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/1) Akreditasyon Kapsamı

Hafif Agregalı Betonlarda Donatı Çeliği-Beton Aderansı

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

ÇİMENTO ve -Çimento Türleri-

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

Transkript:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(1), 27-37 ss., Haziran 2014 Çukurova University Journal of the Faculty of Engineering and Architecture, 29(1), pp. 27-37, June 2014 Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması Hanifi BİNİCİ * 1, Ela Bahşude GÖRÜR 2, Ahmet H. SEVİNÇ 1, Mustafa EKEN 1 1 K.S.Ü., Mühendislik-Mimarlık Fakültesi,İnşaat Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş 2 K.S.Ü., İnşaat Teknolojisi Bölümü, Kahramanmaraş Özet Bu çalışmada, öğütülmüş yüksek fırın cürufu ve bazaltik pomza ayrı ayrı veya birlikte kullanılarak üretilen betonların hidrolik aşınmaya dayanıklılığı araştırılmıştır. İnce agreganın yerine değişik oranlarda yüksek fırın cürufu veya bazaltik pomza kullanılarak numuneler üretilmiştir. Üç yıl deniz suyu etkisine maruz kalan örneklerin aşınmaları kütle kayıplarına göre belirlenmiştir. Yüksek fırın cürufu ve bazaltik pomza katkılı numunelerin aşınmaya karşı olumlu etkiler yaptığı görülmüştür. Beton dayanıklılığının, katkı tipi ve miktarına bağlı olduğu ortaya konmuştur. Ayrıca yüzde 80 yüksek fırın cürufu içeren betonların deniz suyuna karşı dayanıklılığı kontrol numunesinden daha yüksek bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Hidro aşınma, Yüksek fırın cürufu, Pomza The Hydro-Abrasion Properties of Concretes Made with Blast Furnace Slag and Basaltic Pumice Abstract In this study, ground granulated blast furnace slag and basalt together or separately using pumice abrasion resistance power of the concrete produced was investigated. In different proportions of fine aggregate instead of blast furnace slag or basalt samples were produced using pumice. Three years are exposed to sea water corrosion mass loss of the samples was determined according to. Blast furnace slag and basalt pumice for specimens which had a positive effect against abrasion were found. Concrete durability, depend on the type and amount of additives has been shown. In addition, 80 percent of concrete containing blast furnace slag resistances to seawater were higher than the control sample. Keywords: Hydraulic abrasion, Blast furnace slag, Pumice * Yazışmaların yapılacağı yazar: Hanifi BİNİCİ, Kahramanmaraş K.S.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Kahramanmaraş. Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014 27

Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması 1.GİRİŞ Çağımızın yapı dünyasında geniş bir kullanım alanı bulunan beton, üretimden uygulamaya kadar her aşamada son derece dikkat ve titizlik gerektiren temel bir yapı malzemesidir. Beton çağdaş toplumların temelini oluşturan malzemelerin içerisinde önemli bir yere sahiptir. Çevremize baktığımızda binalar, yollar, köprüler, barajlar, santraller, istinat duvarları, su depoları, limanlar, hava alanları gibi yapılar betondan yapılmaktadır. Beton diğer yapı malzemelerine göre; daha kolay şekil verilebilir olması, ekonomik olması, dayanıklı olması, üretiminde daha az enerji tüketilmesi, her yerde üretilebilir olması ve estetik özellikleriyle en çok kullanılan yapı malzemesidir. Uygun şekilde üretilemeyen betonlar dış etkilere karşı dayanıksız olmaktadır.yapıların bozulmasına yol açan fiziksel, kimyasal, biyolojik ve mekanik kökenli etmenler bulunmaktadır. Mekanik yolla oluşan hasarlar arasında, darbe, aşınma, erozyon ve oyulma (kavitasyon) etkileri sayılabilir [1-3]. Beton yüzeyine sürtünme veya çarpma şeklinde gelen kuvvetler, beton yüzeylerin yıpranarak tahrip olmasına yol açmakta ve yüzeyin aşınmasına neden olmaktadır.farklı bir aşınma şekli de hareket halinde bulunan suların meydana getirdiği aşınmadır. Bir tür erozyon olarak kabul edilebilecek böyle bir duruma beton su borularında tünellerde, barajlarda ve dolu savaklarda rastlanılır. Buralarda suların gayet hızlı bir şekilde hareket etmesi sonunda kavitasyon olayı da meydana gelerek beton devamlı olarak tekrarlanan çarpma etkilerine maruz kalır. Bu tür etkiler betonun hem önemli derecede korozyon yapmasına ve hem de büyük bir hızla aşınmasına neden olur [4]. Betonun aşınma direnci üzerine yapılan araştırmalarda [5-8] aşınma direncinin, uygulanan test metotlarına, yüzey bitirme yöntemlerine, aşınma kuvvetlerine maruz kalacak beton yüzeyinin yapısal özelliklerine, kür şartlarına, mineral katkı maddesi kullanımına ve mukavemet özelliklerine bağlı olduğu belirtilmekte, dayanımı yakından ilgilendirmesi sebebiyle, su/çimento oranı, agrega-hamur ara yüzeyi, agrega ve bağlayıcı madde hamuru kalitesi gibi faktörlerin de, aşınma direnci üzerinde etkili olduğu belirtilmektedir [9]. Aşınmaya karşı dayanıklı bir beton elde edebilmek için bazı mineral katkıların betona karıştırılması gerekmektedir. Bu amaçla metal agregaların ve çelik tozunun kullanılması iyi sonuçlar vermektedir. Bunlardan başka özel fırınlarda silis ile karbonun birleştirilmesinden meydana gelen harç ve betonların aşınma değerleri düşük bulunmuştur [4]. Önceki birçok çalışmada YFC ve pomzanının betonda aşınmayı etkisi ve beton durabilitesine olumlu katkısı araştırılmıştır [10-13]. Bu çalışma ile denizde yapılan betonarme yapılarda meydana gelen kavitasyon ve kimyasal aşınma problemleri için uygun özel harç karışımları araştırılmıştır. K.S.Ü Mühendislik- Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği laboratuvarında Osmaniye granüle bazaltik pomzası (GBP) ve yüksek fırın cürufunun (YFC) betona katkı maddesi olarak katılmasının betonun kavitasyonuna, kimyasal aşınma etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. 2. MATERYAL VE METOT 2.1. Materyal 2.1.1. Yüksek Fırın Cürufu Demir elde edebilmek için, demir cevherlerinin fırınlarda yaklaşık 1600 o C sıcaklığa kadar ısıtılmaları, böylece oksijenden ve yabancı maddelerden arındırılması gerekmektedir. Yüksek sıcaklığın etkisiyle, kok kömürünün karbonuyla demir oksitteki oksijen birleşerek karbondioksit ve karbon monoksit gazları oluşturarak fırını terk etmektedir. Geride eriyik durumda demir ve eriyik durumda olan yabancı maddeler topluluğu kalmaktadır. Demirin yoğunluğu yabancı maddelerin yoğunluğundan daha yüksek olduğu için eriyik durumdaki demir fırının en alt bölümünde ve eriyik durumdaki diğer malzemeler ise demirin hemen üzerinde yer alır. Demir ve diğer malzeme topluluğu ayrı ayrı çıkışlardan dışarı çıkarılmaktadır. Bu malzeme topluluğu yüksek fırın cürufu olarak adlandırılmaktadır. 28 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014

Hanifi BİNİCİ, Ela Bahşude GÖRÜR, Ahmet H.SEVİNÇ, Mustafa EKEN 2.1.2. Pomza Pomza boşluklu, süngerimsi, volkanik olaylar sonucu oluşmuş, fiziksel ve kimyasal etkenlere karşı dayanıklı, gözenekli, camsı, volkanik bir kayaçtır. Yüksek oranda ve birbiriyle bağlantılı olmayan gözenekler içeren, % 50 ye yakın nem suyu bulunduran ve dolayısıyla nemi alındığında özgül ağırlığı 0.5 g/cm 3 e kadar düşebilen, toz haline getirildiğinde oldukça sert malzeme özelliği kazanan, ısı ve ses yalıtkanlığına, uygun basınç dayanımı ve elastisite modülüne sahip malzemedir. Asit veya bazik bileşimli olabilir. Asidik pomza, yeryüzünde en yaygın olarak kullanılan türüdür. 2.1.3. Agrega Agrega, beton yapımında çimento ve su karışımından oluşan bağlayıcı madde yardımı ile bir araya getirilen, organik olmayan, kum, çakıl, kırma taş gibi doğal kaynaklı veya yüksek fırın cürufu, genleştirilmiş perlit, genleştirilmiş kil gibi yapay kaynaklı olan taneli malzemelerdir [14]. 2.1.4. Çimento Çimentolar su ile reaksiyon sonucu hem havada hem de su altında katılaştıkları ve sertleştikleri için hidrolik bağlayıcılar olarak sınıflandırılırlar. Çimento ile harç ve beton gibi çimentolu ürünler insanoğlunun geçmişte en fazla kullandığı ve gelecekte en fazla kullanacağı yapı malzemesi olmakla beraber aynı zamanda en fazla küçümsenen ve özellikleri en az bilinen yapı malzemeleridir. Çimento ve betonun iyi tanınmaması can ve mal kaybına neden olabilecek yanlış uygulamalara yol açabilmektedir [15]. Kullanılan agregaların fiziksel özellikleri Çizelge 1 de, agregaların elek analiz sonuçları ise Çizelge 2 de, YFC, bazaltik pomza ve çimentonun kimyasal içerikleri Çizelge 4 de, Çimentonun fiziksel analizleri Çizelge 3 de verilmiştir. Kimyasal içerikler için deneyler; Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, İskenderun Demir Çelik Fabrikası ve İskenderun OYSA Çimento Fabrikasında ayrı ayrı yapılmıştır. Bulunan sonuçlar birbirlerine çok yakın değerler vermiştir. Çizelge 1. Agregaların fiziksel özellikleri Özellik İnce Agrega Kaba Agrega Özgül Ağırlık 2,73 2,75 İncelik modülü Su Emme Kapasitesi (%) Boşluk Oranı (%) 2,70-0,80 1,22 35,20 40,32 Çizelge 2. Agregaların elek analiz sonuçları Elek no. Çizelge 3. Çimentonun fiziksel özellikleri Özgül ağırlık (gr/cm 3 ) İnceAgrega Yüzde Geçen Özgül yüzey (cm 2 /gr) Elek no. 200 μ elek üzerinde kalan (%) KabaAgrega İncelik 90 μ elek üzerinde kalan (%) 3,19 2800 0,09 0,3 Yüzde Geçen 150 m 7,3 4.75 mm 5 300 m 36,7 10 mm 33.4 600 m 64,3 20 mm 96.3 1,18 mm 74,8 40 mm 100 2,36 mm 89,5 4,75 mm 97,6 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014 29

Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması Çizelge 4. Çimento, YFC ve GBP nin kimyasal içerikleri Bileşenler (%) Çimento YFC GBP SiO 2 20,1 39,7 43,9 Al 2 O 3 5,2 12,8 14,1 Fe 2 O 3 3,9 1,7 12,1 CaO 64,1 32,9 9,3 MgO 2,2 7,4 8,9 Na 2 O+K 2 O 1,4 0,8 0,3 SO 3 1,2 1,4 - LOI 0,5-0,5 EN 197-1 (%) 8CaO / SiO 2 2. 2. Metot MgO CaO+SiO 2 + MgO (CaO+ MgO)/ SiO 2 2 < 5 66,7 1 2.2.1. Beton Karışımların Hazırlanması TS 802'ye uygun olarak yapılan beton karışımda ince agreganın % 40, 60 ve 80 i oranlarında YFC ve GBP nin her birini, birlikte veya ayrı ayrı katarak ve sadece kırma taş agregası kullanılarak üretilen kontrol örneği dahil 10 çeşit örneğin karışım hesabı yapılmıştır. Örneklerin isimleri, karışım oranları ve kullanılan malzemeler Tablo 5 de verilmiştir. Bulunan karışım ağırlıklarına göre agregalar ve çimento hassas bir şekilde tartılarak betoniyerde karılmıştır. Örnekler için hazırlanan beton karışımları TS 3068 deki esaslar dikkate alınarak yapılmıştır. TS 3068'de öngördüğü şekilde hazırlanan beton harmanlarından alınan deney örneklerinin betonun tüm özelliklerini taşımasına dikkat edilmiştir. 2.2.2. Beton Örneklerin Aşınması Betonlarda meydana gelen aşınmalar hem deniz hem de laboratuvar ortamında yapılan çalışmalarla bulunmuştur. Beton örneklerin deniz suyu ortamındaki ağırlık kaybı değerleri laboratuar ortamında yeni geliştirilen bir sistemle bulunmuştur. Bu sistem Şekil 1 ve Şekil 2 de gösterilmektedir. Benzer bir yöntem ASTM de yer almaktadır. Örnek boyutları için bir standart getirilmemiştir. Bu yüzden bu çalışmada, örnek boyutları 30x30x10 cm olan beton örnekler hazırlanmış ve laboratuardaki ortalama sıcaklığı 25 o C olan deniz suyu ile dolu kür havuzunda bekletilmiştir. Deniz suyunun ph ı her hafta ölçülerek, ph değeri 9,5 in üstüne çıktığında taze deniz suyu sağlanmıştır. Kür havuzunda 5 gün deniz suyu ortamında sürekli devir daim çalışan aşağıdaki sistemde yüksek basınçlı deniz suyu ile fiziksel kavitasyon ve ağırlık kaybı bulunmuştur. Örneklerin bu sistemdeki aşınma değerleri kütle kaybı ölçülerek bulunmuştur. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA 3.1. Denizde Ortamında Bekletilen Beton Örneklerin Aşınma Değerleri Yüzey aşınması için üretilen 30x30x10 cm boyutlarındaki örnekler denizde doğal ortamda aşınmaya tabi tutulmuştur. Aşınmış örneklerin resimleri Şekil 3 de verilmiştir. Resimlerden özellikle kontrol örneğindeki aşınma dikkat çekmektedir. Bulunan sonuçlar ve Şekil 4 de verilmiştir. Deniz ortamında aşınmaya bırakılan kontrol örneği diğer katkılı betonlardan daha fazla aşınmış ve 36 ay sonra ilk kütlesinden yaklaşık olarak % 9,53 oranında kütle kaybı gerçekleşmiştir. Denize bırakılan örneklerden en fazla kontrol örneği aşınma gösterirken, S3 örneği % 2,6 oran ile en az aşınmayı göstermiştir. Bunun yanında katkılı betonlar içinde en fazla aşınmayı da S7 örneği göstermiştir. 30 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014

Hanifi BİNİCİ, Ela Bahşude GÖRÜR, Ahmet H.SEVİNÇ, Mustafa EKEN Çizelge 5. Örneklerin isimleri ve karışım oranları. Numune Adı Beton Bileşenleri (kg/m 3 ) Su Çimento Çakıl Kum Pomza Cüruf Katkı Yaş Beton Özellikleri Yoğunluk (kg/cm 2 ) Beton Isısı ( C) C 135 300 1200 665 - - 50 2315 20 % 20 Bazalt % 20 Cüruf (S1) % 30 Bazalt % 30 Cüruf (S2) % 40 Bazalt % 40 Cüruf (S3) 135 300 1200 400 130 130 75 2300 19 135 300 1200 270 200 200 100 2310 18 135 300 1200 150 260 260 75 2320 29 % 40 Bazalt (S4) 135 300 1200 390 260-100 2300 19 % 60 Bazalt (S5) 135 300 1200 280 400-100 2310 20 % 80 Bazalt (S6) 135 300 1200 145 520-100 2315 24 % 40 Cüruf (S7) 135 300 1200 405-260 75 2305 20 % 60 Cüruf (S8) 135 300 1200 280-400 100 2315 19 % 80 Cüruf (S9) 135 300 1200 160-520 100 2320 20 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014 31

300mm 100mm 600mm 100mm 400mm Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması Şekil 1. Laboratuar ortamındaki aşınma deney düzeneği 600mm Şamandıra Deniz Suyu Tankı 300mm 2. Tank 2. Tank 2. Tank 2. Tank 2. Tank A A Su Jeti Su Jeti Su Jeti Su Jeti Su Jeti Ayak Beton Örnek C Beton Örnek S1 Beton Örnek S2 Beton Örnek S3 Beton Örnek S4 Tank Tahliye 300mm Çap =3 mm Şekil 2. Laboratuar ortamındaki aşınma deney düzeneğinin plan ve kesiti A-A Kesiti 32 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014

Kütle kaybı oranı (%) Hanifi BİNİCİ, Ela Bahşude GÖRÜR, Ahmet H.SEVİNÇ, Mustafa EKEN Şekil 3. Aşınmış Örnekler 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 C S1-S2-S3 S4-S5-S6 S7-S8-S9 Numuneler Şekil 4. Deniz ortamında bekletilen örneklerin 36 ay sonra kütle kaybı Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014 33

Kütle Kayıp Oranları (%) Kütle Kayıp Oranları (%) Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması 3.2. Denizde Yapılan Deneyde İnce Agrega Türünün Örneklerin Aşınma Dayanımına Etkisi Şekil 5, Şekil 6 ve Şekil 7 de deniz ortamında bekletilen örneklerin sırasıyla 12 aylık, 24 aylık ve 36 aylık aşınmaları grafik olarak verilmiştir. Her 3 grafikte de en fazla aşınma kontrol örneklerinde görülürken, kontrol örneğinden sonra, 12 ve 24 aylık periyotlarda en fazla kütle kaybı S9 örneğinde, 36 aylık periyotta ise en fazla kütle kaybı S7 örneğinde görülmektedir. % 40 pomza ve % 40 cüruf kullanılarak üretilen örnekler deniz ortamında aşınmaya karşı en fazla dayanımı gösteren örneklerdir. 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 5,11 2,82 2,02 2,39 2,01 2,08 1,48 1,28 1,41 1,59 C S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Numuneler Şekil 5. Deniz ortamındaki örneklerin 12 ay sonra kütle kayıp oranları 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 6,06 3,56 3,44 3,53 3,62 2,68 2,4 2,53 2,37 1,95 C S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Numuneler Şekil 6. Deniz ortamındaki örneklerin 24 ay sonra kütle kayıp oranları 34 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014

Kütle Kaybı Oranı (%) Kütle Kayıp Oranları (%) Hanifi BİNİCİ, Ela Bahşude GÖRÜR, Ahmet H.SEVİNÇ, Mustafa EKEN 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9,53 4,31 3,85 4,83 3,61 3,68 3,53 3,73 2,91 2,6 C S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Numuneler Şekil 7. Deniz ortamındaki örneklerin 36 ay sonra kütle kayıp oranları 3.3. Laboratuar Ortamında Bekletilen Beton Örneklerin Aşınma Değerleri Deniz ortamında kullanılan örneklerin aynısı, laboratuar ortamında kurulan sistem içinde bekletilerek aşınmaya karşı dayanımları gözlenmiştir. 36 aylık gözlem sonuçları Şekil 8 de verilmektedir. Kontrol örneği, deniz ortamında olduğu gibi laboratuar ortamında da en fazla kütle kaybı gösteren örnek olmuştur. 36 aylık periyotta, en fazla kütle kaybını % 8,3 oranla kontrol örneği ve sonrasında S7, S8 ve S9 örnekleri göstermiştir. En az kütle kaybı % 2,02 oran ile S1, S2 ve S3 örneklerinde görülmektedir. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 C S1-S2-S3Numuneler S4-S5-S6 S7-S8-S9 Şekil 8. Laboratuarda ortamındaki örneklerin 36 ay sonra kütle kaybı Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014 35

Kütle Kayıp Oranları (%) Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması 3.4. Laboratuar Deniz Suyuyla Yapılan Deneyde İnce Agrega Türü Örneklerinin Aşınma Dayanımına Etkisi Şekil 9 da laboratuar ortamında bekletilen örneklerin 36 ay sonundaki kütle kayıplarının grafiği verilmektedir. Deniz ortamında ve laboratuar ortamındaki örneklerde en fazla kütle kaybı kontrol örneğinde gözlemlenmiştir. Kontrol örneğinden sonra, en fazla kütle kaybını % 2,88 oranla S7 örneği, en az kütle kaybı % 1,63 oran ile S3 örneğinde görülmektedir. Deniz ortamında bekletilen örneklerden elde edilen sonuçlar, laboratuar ortamındaki örneklerden elde sonuçlarla paralellik göstermektedir. S1, S2, S3 için deniz ortamında ortalama aşınma değeri % 3,17 laboratuar ortamında % 2,32, S4, S5, S6 için deniz ortamında % 3,71, laboratuar ortamında % 2,32 ve S7, S8, S9 için ise bu ortalama değer deniz ortamında % 4,03 laboratuar ortamında ise % 2,57 olarak bulunmuştur. Kontrol örneği için bulunan değer ise deniz ortamında % 9,53 laboratuar ortamında ise % 8,3 dür. Bu sonuçlar, kontrol örneğinin; GBP ve YFC eşit miktarda katılarak üretilen örneklerin yaklaşık 3 katı daha fazla aşındığını göstermiştir. Diğer örneklerin de aşınma değerleri aynı şekilde kontrol örneğinden azdır. Bu sonuçlar aşınmaya maruz olan elemanların betonunda pomza ve yüksek fırın cürufu kullanılmasının aşınma etkisini azaltabileceğini göstermiştir. 4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. 1. Denizde ve laboratuvarda yapılan testler sonucunda Granüle Bazaltik Pomza ve Yüksek Fırın Cürufu eşit miktarda katılarak üretilen örneklerin aşınma değerleri kontrol örneğinden çok daha azdır. Bu yüzden kavitasyonun önemli olduğu yerlerde kullanılacak beton üretiminde, ince agrega yerine katkı olarak pomza ve yüksek fırın cürufu kullanılmasının kimyasal aşınma etkisini azaltabileceğini göstermiştir. 2. Mekanik aşınma sonuçlarına göre kontrol örneği en az aşınma gösterdiğinden özellikle mekanik aşınmanın ön plana çıktığı yerlerde (su kanalları, beton yollar, hava alanı vb.) kullanılacak betonlarda kireçtaşı esaslı kırma taş kullanılması uygun olacaktır. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8,3 2,7 2,88 2,55 2,76 2,83 2,14 2,33 1,72 1,63 C S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Numuneler Şekil 9. Laboratuarda ortamındaki örneklerin 36 ay sonra kütle kayıp oranları 36 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014

Hanifi BİNİCİ, Ela Bahşude GÖRÜR, Ahmet H.SEVİNÇ, Mustafa EKEN 3. Betonların aşınma direnci; Yüksek Fırın Cürufu ve Granüle Bazaltik Pomza katkıları arasında direkt ilişki vardır. 4. Elde edilen sonuçlara göre, deniz içerisinde inşa edilecek, sülfat ve tuz etkisinin bulunduğu yapıların beton üretiminde Granüle Bazaltik Pomza ve Yüksek Fırın Cürufu ince agrega kullanılabileceğini göstermektedir. Bu sayede sözü edilen kimyasal ve fiziksel yıkımların önüne geçilebilir veya etki düzeyi azaltılabilir. Fakat bu katkılar belirli bir oranda tutulmalıdır. 5. KAYNAKLAR 1. CEB (Comite Euro - International du Beton), 1992. Durable Concrete Structures, Lausanne: Thomas Telford Ltd. 2. ACI 201.2R 92, 1992. Guide to Durable Concrete Manual of Concrete Practice, American ConcreteInstitute, Detroit. 3. ACI 318, 2000. Building Code, American Concrete Institute, Detroit. 4. Postacıoğlu, B,. 1986. Bağlayıcı Maddeler Beton, 1 175. Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul. 5. Sadegzadeh M, Page C. L,and Kettle C.J,. 1987. Surface Micro Structure and Abrasion Resistance of Concrete, Cement Concrete Research, 17) 581 590. 6. Horszczaruk E,. 2005. Abrasionresistance of High Strength Concrete in Hydraulic Structures, Wear, 259 62 69. 7. Ramezanianpour A. and Haghollahi A,. 2004. Investigation and Modelling of Abrasion in Industrial Concrete Floors, Amirkabir J. Science Technology, 115 55 61. 8. Atiş C.D, Karahan O, Arı K, Çelik Ö and Bilim C,. 2009. Relation Between Strength Properties (flexuralandcompressive) and Abrasion Resistance of Fiber (steelandpolypropylene) Reinforced Fly Ash Concrete, J. Mater. Civil Enginering, 21 402 408. 9. Oymaeland S, Yeğinobalı A,. 1996. Bitümlü Şist Külü Katkısının Betonda Aşınma Dayanımına Etkisi, Proceedings of the Fourth National Concrete Conference, 359 367. 10. Binici H,. 2007. Effect of Crushed Ceramic and Basaltic Pumice as Fine Aggregates on Concrete Mortars Properties, Construction and Building Materials, 211191-1197. 11. Binici H, Aksogan O, Kaplan H, Gorur E.B, Bodur M.N, 2009. Hydro-Abrasive Erosion of Concrete İncorporating Groundblast-Furnace Slag and Ground Basaltic Pumice, Construction and Building Materials, 23 804 811. 12. Binici H, Aksogan O, Kaplan H, Gorur E.B, Bodur M.N,. 2008. Performance of Ground Blast Furnace Slag (GBS) and Ground Basaltic Pumice (GBP) Concrete Against Sea Water Attack. Construction and Building Materials, 22 1515 1526. 13. Yüksel İ, Bilir T and Özkan Ö,. 2007. Durability of Concretein Corporating Non- Ground Blast Furnace Slag and Bottom Ash as Fine Aggregate, Building and Environment, 422651-2659. 14. Özışık, G., 1998. Beton İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İstanbul. 15. Topçu İ.B., 2006. Agregaların Mekanik Özellikleri. TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası, 2 26. Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014 37

Yüksek Fırın Cürufu ve Bazaltik Pomza Katkılı Betonların Hidro Aşınma Özelliklerinin Araştırılması 38 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 29(1), Haziran 2014