Uzun Süre Karıştırmaya Maruz Uçucu Kül ve Silis Dumanı İçeren Betonlarda Akışkanlaştırıcı İle Kıvam İyileştirmesi Caner Arslantürk Şakir Erdoğdu Şirin Kurbetci KTÜ Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 61080 Trabzon Tel: (0462) 377 2051 E-posta: shake@ktu.edu.tr Öz Hedeflenen mühendislik özelliklerine sahip beton üretmek için betonun şantiyeye teslimi anındaki işlenebilirliği arzu edilir düzeyde olmalıdır. Transmikserin arızalanması, trafikteki muhtemel tıkanmalar ve benzeri nedenlerle betonun şantiyeye ulaşımı çoğu zaman arzulanan sürede gerçekleşmez. Bundan dolayı betona başlangıçta konan karışım suyunun bir kısmı buharlaşmış olmakta ve şantiyede betonun çökmesi hedeflenenden daha az olmaktadır. Dolayısıyla betonun işlenebilirliği çökme kaybına bağlı olarak olumsuz etkilenmektedir. İşlenebilirliği kötüleşen betonun sıkılanması ve kalıbına yerleştirilmesi güçleşmekte ve neticede betonun dayanımı düşmektedir. Bu bakımdan çökme kaybı nedeniyle betonun kıvamında meydana gelen kötüleşmenin döküm öncesi iyileştirilmesi çok önemlidir. Çalışmada, uçucu kül ve silis dumanı içeren C25/30 sınıfı betonlar üretilmiş ve 30, 60 ve 90 dakika süreyle mikserde karıştırıldıktan sonra çökmeleri ve hava içerikleri ölçülmüştür. Bu karıştırma periyotları sonunda çökmedeki azalmaya bağlı olarak kıvamda meydana gelen kötüleşmeyi iyileştirmek amacıyla karışımların çökmeleri başlangıçtaki çökme değerlerine çekilmiştir. Bunun için ASTM C 494 F tipi süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılmıştır. Bu şekilde meydana gelen çökme kayıplarını iyileştirmek için beton bileşimine bağlı olarak kullanılması gereken süper akışkanlaştırıcı miktarı belirlenmiş ve bu doğrultuda uçucu kül ve silis dumanı içeren betonların çökme kayıplarının iyileştirilmesinde süper akışkanlaştırıcının etkinliği belirlenmiştir. Karşılaştırma yapmak amacıyla uçucu kül ve silis dumanı içermeyen betonlar da üretilmiştir. Sonuç olarak bileşimden bağımsız olarak betonların basınç dayanımlarının karıştırma süresi arttıkça hafif artış gösterdiği; uçucu kül ve silis dumanı içeren betonların karıştırma süresine bağlı olarak çökme kayıplarının mineral katkı maddesi içermeyen karışıma nazaran farklılık gösterdiği ve buna bağlı olarak kıvamlarını iyileştirmek için gereksinim duyulan süper akışkanlaştırıcı miktarının da değiştiği gözlemlenmiştir. Anahtar sözcükler: Kıvam; İşlenebilirlik; Çökme kaybı; Süperakışkanlaştırıcı; Uçucu kül; Silis dumanı 383
Giriş Şantiye ortamına taşınmış taze betonda meydana gelen çökme kaybı betonun basınç dayanımını ve durabilitesini etkileyen ana sebeplerden birisidir. Betonun transmikser içerisinde uzun süre karıştırılması taze betonun katılaşmasını hızlandırmakta dolayısı ile çökme kaybı artmakta; bu da betonun işlenebilirliğini azaltmaktadır. Çökme kaybı zamanla betonda meydana gelen kıvam azalması olarak tanımlanabilir (Previte, 1977). Bu olay tamamıyla taze beton içerisinde yer alan serbest haldeki suyun buharlaşmasından kaynaklanmaktadır. Teorik olarak çökme kaybı taze betonu karıştırma sırasında betonda meydana gelen fiziksel ve kimyasal olaylar nedeniyle oluşmaktadır. Beton içindeki serbest su hidratasyon ve buharlaşmadan dolayı azalmaktadır (Soroka, Ravina, 1998). Bu nedenle hidratasyonun ve buharlaşmanın hızlanması betonda çökme kaybını artırmakta; bu da kıvamın aynı oranda azalmasına neden olmaktadır. Oluşan çökme kaybının doğurduğu en belirgin olumsuzluk betonun kalıplara uygun bir biçimde yerleştirilememesidir. Bunun neticesinde beton içerisindeki boşluk oranı ve dolayısıyla betonun porozitesi artar. Bunun sonucunda doğal olarak basınç dayanımı azalır (Al-Gahtani, Abbas, Al-Amoudi, 1998). Betonun karılması, taşınması, kalıplara yerleştirilmesi, sıkılanması ve yüzey işlemlerinin tamamlanması sırasında geçen süre betonda meydana gelen çökme kaybını belirleyen en önemli parametredir. Hazır beton sektöründe bu süreye etkiyen diğer faktörler; uzun mesafelere beton taşıma, trafik yoğunluğu, transmikserde meydana gelebilecek arızalanmalar ve şantiyede betonun kazan içinde bekletilmesi ve geç boşaltılması olarak sıralanabilir (Soroka, 1994). Taşıma sırasında karıştırma sonucu malzemeler arasında meydana gelen sürtünme ve hidratasyon kazan içinde sıcaklığın artmasına neden olmaktadır; bu da betonda mevcut serbest suyun azalması anlamına gelmektedir (Ravina, 1975). Uzun süre karıştırmadan dolayı betondaki serbest su miktarı azalır; buna bağlı olarak işlenebilirlik kaybı artar ve sonuçta bu, betonun katılaşmasına neden olur (Meyer, Pernechio, 1979). Betonda meydana gelen çökme kaybı betonun işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilediği için şantiyede çoğu zaman betonun kıvamını iyileştirme yoluna gidilir. Bunun için su kullanıldığı gibi çeşitli kimyasal katkı maddeleri de kullanılmaktadır. Şantiye ortamında betonun kalıbına uygun yerleştirilmesi ve istenilen basınç dayanımını sağlayabilmesi için betonun çökme değeri santral çıkışı çökme değerine eşit veya en azından yakın olmalıdır (Ravina, 1996). Santral çıkışında betonun başlangıçtaki çökme değeri yüksek tutularak şantiye ortamında meydana gelebilecek olası çökme kayıplarının üstesinden gelinebilir. Fakat betonun boşaltılacağı zaman bilinmediği için bu yöntem çok güvenilir değildir. Oluşan çökme kayıplarını gidermenin diğer bir yolu da beton boşaltılmadan önce betona ilave su ve/veya akışkanlaştırıcı katkı maddesi katılmasıdır (Ravina, 19958). Bu olay kıvamın yeniden ayarlanması olarak da adlandırılabilir. Kıvamı ayarlamada su kullanıldığında su/çimento oranı artarken basınç dayanımı önemli ölçüde azalmaktadır. Bu nedenle bu yöntem genellikle tavsiye edilmez. Bundan dolayı su yerine kimyasal ya da mineral katkı maddeleri ile kıvam iyileştirmesi yapılması dayanım açısından daha avantajlıdır (Kırca, Turanlı, Erdoğan, 2002). Kıvam iyileştirmesinin su ve kimyasal katkı maddesi ile birlikte yapılması halinde basınç dayanımında meydana gelen azalma oldukça azdır (Erdoğdu, 2005). Kıvam iyileştirmesinin kimyasal katkı ile yapılması durumunda ise kullanılan katkı maddesinin tipine ve miktarına bağlı olarak betonun reolojik özellikleri değişebileceği unutulmamalıdır (Bonen, Sarkar, 1995; Hanehara, Yamada, 1999). 384
Deneysel Gerçekleme Amaç ve Kapsam Araştırmada C25/30 sınıfı mineral katkısız, silis dumanı ve uçucu kül katkılı beton olarak hazırlanan karışımlarda karıştırma süresine bağlı olarak meydana gelen çökme kayıplarının belirlenmesi ve bu çökme kayıplarının süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanmak suretiyle iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Her bir karışım için belirlenen karıştırma süresi sonunda ölçülen çökme değerleri başlangıç çökmesine çekilerek kıvam iyileştirmesi yapılmış ve her bir karışımdan 15 cm küp numune alınmış ve 28 günlük basınç dayanımları tespit edilmiştir. Sonuçlar mineral katkı maddesi içermeyen karışımlarla karşılaştırılmıştır. Kullanılan Malzemeler Deneysel çalışmada maksimum tane çapı 25 mm olan yöresel bazalt ve kalker agrega ile Ünye Çimento Fabrikası üretimi PÇ 42.5 (CEM I) çimentosu, F tipi uçucu kül ve silis dumanı kullanılmıştır. Çimentoya ait fabrikaca temin edilen kimyasal bileşim ve fiziksel özellikler ile uçucu kül ve silis dumanına ilişkin kimyasal bileşim ve fiziksel özellikler Tablo 1`de verilmiştir. Kıvam iyileştirmesi için ASTM C 494 F tipi melamin esaslı yoğunluğu 1.21 olan süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılmıştır. Hazır beton uygulamalarında beklenmedik çökme kayıplarının yaşanması ihtimali göz önünde tutularak şantiyede betonun yerleştirilmesi ve sıkılanmasıyla ilgili sıkıntı yaşanmaması için bu çalışmada beton karışımları için başlangıç çökme değeri 20±1 cm olarak hedeflenmiştir. Tablo 1. Çimento, silis dumanı ve uçucu küle ait kimyasal bileşim ve bazı fiziksel özellikler. CaO (Toplam) Serbest CaO SiO 2 (Toplam) Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO SO 3 Kızdırma kaybı Çözünmeyen kalıntı Özgül ağırlık (g/cm 3 ) İncelik (cm 2 /g) 200 μ elek üstü kalan (%) 90 μ elek üstü kalan (%) 45 μ elek üstü kalan (%) C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF Çimento Uçucu Kül Silis Dumanı Kimyasal Bileşim (%) 63.41 3.08 1.09 1.20 20.22 55.18 76.66 5.67 19.55 0.25 2.91 10.58 0.65 0.96 5.86 7.98 2.92 0.70 1.61 3.32 1.04 4.75 0.93 Fiziksel Özellikler 3.07 3564 0.0 1.0 9.3 Potansiyel Bileşim (%) 51.15 16.72 10.10 8.86 2.09 2550 2.40 385
Deney Programı Hedeflenen başlangıç çökme değerini tutturabilmek için toplam bağlayıcı oranının %1 oranında orta düzey akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılmıştır. Dayanım düzeyi C25/30 sınıfı olacak şekilde mineral katkısız, %20 uçucu kül ilaveli, %30 uçucu kül ilaveli, 25 kg uçucu kül ikameli ve %10 silis dumanı ilaveli karışımlar hazırlanmıştır. Homojenliği sağlamak için başlangıçta her karışım 5 dakika süreyle karıştırma hızı 20 devir/dakika olan bir mikserde karıştırılmış ve devamında 30, 60 ve 90 dakika karıştırma periyotları uygulanmıştır. Bu karıştırma periyotları süresince mikserin karıştırma hızı 4 devir/dakika olacak şekilde ayarlanmıştır. Bunun nedeni laboratuardaki mikser ile transmikserin hızlarını eşit tutmaktı. Her bir karıştırma periyodu sonunda karışımın çökmesi ölçülmüştür. 30, 60 ve 90 dakikalık karıştırma periyotları sonunda betonun çökmesini 5 dakikalık karıştırma sonrası çökme değeri olan 20±1 cm çekmek için karışıma gerekli miktarda süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi ilave edilmiş ve karıştırma işlemine kısa bir süre daha devam edilmiştir. Karıştırma işlemi tamamlanmış olan taze beton betoniyerden alındıktan sonra sırasıyla çökmesi, hava içeriği ve birim ağırlığı ölçülmüştür. Betonun basınç dayanımını belirlenmesi için üçer adet 15 cm küp numune hazırlanmış ve bu numuneler sıcaklığı 20±1ºC kür havuzunda 28 gün bekletildikten sonra dayanımlarını belirlemek amacıyla basınç deneyine tabi tutulmuştur. Sonuçlar ve Değerlendirme Karıştırma Süresinin-Çökme Kaybı İlişkisi Şekil 1 de karıştırma süresine bağlı olarak her bir beton karışımı için ölçülen çökme değerleri gösterilmektedir. 30 25 20 Mineral katkısız %20 Uçucu Kül ilaveli %30 Uçucu Kül ilaveli 25 kg Uçucu Kül ikameli %10 Silis Dumanı ilaveli Çökme (cm) 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 Karıştırma Süresi (Dakika) Şekil 1. Karıştırma süresine bağlı olarak ölçülen çökme değerleri. 386
Şekilden açıkça görüldüğü üzere karıştırma süresi uzadıkça farklı mertebede olmak üzere beton karışımlarının tümünde çökme kayıpları meydana gelmiştir. Karıştırma süresine bağlı olarak en belirgin çökme kaybı 25 kg uçucu kül ikameli beton karışımında meydana gelirken bunu sırasıyla silis dumanı ilaveli ve mineral katkısız beton karışımları izlemektedir. Çökme kaybının en yavaş gözlemlendiği karışım %30 uçucu kül ilaveli beton karışımıdır. Kıvam İyileştirmesinin Basınç Dayanımına Etkisi Betonun basınç dayanımını belirlemek amacıyla 30, 60 ve 90 dakika karıştırma periyotları sonunda süper akışkanlaştırıcı kullanarak meydana gelen çökme kaybı telafi edilmiş ve çökmesi başlangıç çökmesine çekilmiş her bir beton karışımından üçer adet numune alınmıştır. Standart kür koşullarında 28 gün bekletilen numuneler üzerinde elde edilen ilgili basınç dayanımı değerleri Şekil 2 de verilmiştir. 50 45 40 Basınç Dayanımı (MPa) 35 30 25 20 15 Mineral Katkısız %20 Uçucu Kül İlaveli %30 Uçucu Kül İlaveli 25 kg Uçucu Kül İkameli %10 Silis Dumanı İlaveli 10 0 20 40 60 80 100 Karıştırma Süresi (Dakika) Şekil 2. Belirlenen karıştırma süreleri sonunda ölçülen 28 günlük basınç dayanımları. Kıvam iyileştirmesi yapılması halinde tüm beton karışımları için geçerli olmak üzere karıştırma süresinin artışına bağlı olarak betonun basınç dayanımı artmaktadır. Bunun nedeni beton karışımındaki suyun zamanla hidratasyon ve buharlaşma nedeniyle azalmasıdır. Karışım suyunda meydana gelen azalma betonun su/çimento oranının azalması demektir. Bu durumda yerleştirme ve sıkılamanın tam yapılması halinde betonun basınç dayanımının artması doğal karşılanmalıdır. Şekil 2`den görüldüğü üzere, karıştırmaya bağlı olarak betonun çökmesinde meydana gelen kaybın telafisi için karışıma su yerine akışkanlaştırıcı katkı maddesi ilave edildiğinde ve sıkıştırma tam 387
olarak gerçekleştirildiğinde bileşimden bağımsız olarak betonun basınç dayanımı artmaktadır. Silis dumanının çok ince taneli olması betonda boşlukları doldurma etkisi yapmaktadır. Diğer taraftan silis dumanı puzolanik aktivitesi oldukça yüksek bir mineral katkı maddesidir. Silis dumanının bu iki özelliği kullanıldığı beton karışımlarının basınç dayanımlarının daha yüksek olmasına neden olmaktadır. Ayrıca silis dumanı içeren beton karışımları daha az terleme eğilimi gösterdikleri için iri agrega tanelerinin altlarında daha az miktarda su cepleri oluşmuş olacağından bu tür betonlardaki bağlayıcı hamur ile agrega taneleri arasındaki geçiş bölgesi daha sağlam olabilecek; bu da betonun basınç dayanımını doğal olarak arttırmaktadır. Karıştırma Süresi-Hava İçeriği İlişkisi 30, 60 ve 90 dakika karıştırma periyotları sonunda süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi ile kıvam iyileştirmesi yapıldıktan sonra taze beton üzerinde ölçülen hava içeriği değerleri karıştırma süresine bağlı olarak Şekil 3`de verilmiştir. Başlangıç hava içeriği itibariyle ilk sırayı mineral katkısız beton alırken en düşük hava içeriği silis dumanı içeren beton karışımında görülmektedir. Silis dumanı içeren betonda hava içeriğinin az olması silis dumanının çok ince yapısı nedeniyle olduğu açıktır. Uçucu kül ilaveli ve ikameli beton karışımlarının hava içerikleri itibariyle birbirleriyle benzer ve uyum içerisinde oldukları görülmektedir. 2.0 1.8 Hava İçeriği (lt/m³) 1.6 1.4 1.2 Mineral Katkısız %20 Uçucu Kül İlaveli %30 Uçucu Kül İlaveli 25 kg Uçucu Kül İkameli %10 Silis Dumanı İlaveli 1.0 0 20 40 60 80 100 Karıştırma Süresi (Dakika) Şekil 3. Çeşitli beton karışımları için ölçülen hava içerikleri. Şekil 3 incelendiğinde çeşitli karıştırma süreleri sonunda ölçülen hava içeriklerinin betonun bileşimine bağlı olarak mineral katkı içermeyen beton karışımı hariç diğer karışımların birbirlerinden çok farklı bir eğilim göstermedikleri görülmektedir. Mineral 388
katkısız betonun hava içeriği karıştırma süresine bağlı olarak hafif bir azalma gösterirken diğer karışımlarında hava içerikleri karıştırma süresine bağlı olarak ciddi bir değişim göstermemektedir. Retemperleme yapılmamış beton karışımlarında normalde karıştırma süresi uzadıkça betonun hava içeriğinde belirgin bir azalma beklenir (Neville, 1986). Burada görüldüğü gibi uzun süre karıştırma sonucu muhtemel hava içeriği azalması retemperleme nedeniyle engellendiği görülmektedir. Başka bir deyişle, süper akışkanlaştırıcıyla retemperleme yapıldığında uzun süre karıştırmaya maruz betonda olası dayanım azalması önlendiği gibi hava içeriğinde de muhtemel azalma benzer şekilde engellenmektedir. Kıvam İyileştirmede Gereksinim Duyulan Akışkanlaştırıcı Miktarı Her bir karıştırma periyotu sonunda ölçülen çökme değerlerini betonun ilk çökme değerine çekmek için beton karışımına bir miktar süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi ilave edildikten sonra homojen bir karışım elde edilinceye kadar karıştırılmış ve çökme değeri ölçülmüştür. Çökme değeri hedeflenen değerden daha küçük çıkması halinde karışıma bir miktar daha süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi ilave edilerek bu işlem tekrarlanmıştır. Çeşitli karıştırma periyotları sonunda her bir beton karışımı için ölçülen çökme değerlerini başlangıç çökme değerine çekmek için beton karışımlarına ilave edilen süper akışkanlaştırıcı katkı miktarları Şekil 4 de verilmiştir. 8.0 Akışkanlaştırıcı Miktarı (kg/m³) 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 Mineral Katkısız %20 Uçucu Kül İlaveli %30 Uçucu Kül İlaveli 25 kg Uçucu Kül İkameli %10 Silis Dumanı İlaveli 1.0 0.0 0 20 40 60 80 100 Karıştırma Süresi (Dakika) Şekil 4. Başlangıç çökmesine çekmek için gereksinim duyulan akışkanlaştırıcı miktarı. Şekil 1`den görüldüğü üzere karıştırma süresine bağlı olarak çökme kayıpları beton bileşimi itibariyle farklı mertebede olmak üzere artış göstermektedir. Haliyle buna paralel olarak her bir beton karışımı için çökme kayıplarını başlangıç çökme değerine 389
çekmek için kullanılan akışkanlaştırıcı katkı maddesi miktarlarının da artmış olması normal karşılanmalıdır. Şekil 4 incelendiğinde çeşitli karıştırma periyotları sonunda ölçülen çökme değerlerini başlangıç çökme değerine çekmek için kullanılan süper akışkanlaştırıcı miktarının beton bileşiminden bağımsız olarak ancak farklı mertebe olmak üzere değiştiği görülmektedir. Bu anlamda mineral katkısız, 25 kg uçucu kül ikameli ve %10 silis dumanı içeren beton karışımları %20 ve %30 uçucu kül ilaveli beton karışımlarına kıyasla farklı davranış göstermişlerdir. Başka bir deyişle, mineral katkısız, 25 kg uçucu kül ikameli ve %10 silis dumanı içeren beton karışımlarında meydana gelen çökme kayıplarını telafi etmek için kullanılan süper akışkanlaştırıcı miktarının %20 ve %30 uçucu kül ilaveli karışımlar için kullanılana kıyasla oldukça fazladır. Örneğin, 60 dakika karıştırma periyodu sonunda %30 uçucu kül içeren karışımın kıvamını iyileştirmede yaklaşık olarak 1.5 kg/m 3 akışkanlaştırıcıya gereksinim duyulurken 25 kg uçucu kül ikameli betonda bunun üç kadar akışkanlaştırıcıya gereksinim duyulmaktadır. Bu sonuç, karışıma yüksek oranda uçucu kül ilave etmenin çökme kaybını telafi etmede gereksinim duyulan süper akışkanlaştırıcı miktarını azaltması bakımından son derece yararlı olduğunu göstermektedir. Beton bileşiminden bağımsız olarak çökme kaybını telafi etmek için gereksinim duyulan süper akışkanlaştırıcı miktarı Şekil 5 de verilmektedir. Sözkonusu şekil incelendiğinde, örneğin 10 cm çökme kaybını telafi etmek için beton bileşimi ne olursa olsun karışıma ortalama 3 kg/m 3 akışkanlaştırıcı katmanın gerekli olduğu görülmektedir. Bu değer, örneğin 3 cm çökme kaybı için sadece 1.0 kg/m 3 tür. 6.0 Mineral Katkısız Akışkanlaştırıcı Miktarı (kg/m³) 5.0 4.0 3.0 2.0 %20 Uçucu Kül İlaveli %30 Uçucu Kül İlaveli 25 kg Uçucu Kül İkameli %10 Silis Dumanı İlaveli 1.0 0.0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Çökme Kaybı (cm) Şekil 5. Çeşitli beton karışımları için çökme kaybı-akışkanlaştırıcı miktarı ilişkisi. 390
Kullanılan toplam bağlayıcı miktarına oranla kıvam iyileştirmesi için karışıma ilave edilen akışkanlaştırıcı miktarının karıştırma süresine bağlı olarak değişimi Şekil 6`da verilmektedir. Sözkonusu ilişki incelendiğinde bağlayıcı miktarı farklı olduğu için kıvam kaybını iyileştirmede kullanılan akışkanlaştırıcı miktarının betonun bileşimine bağlı olarak farklılık gösterdiği görülmektedir. Diğer karışımlara oranla mineral katkısız ve 25 kg uçucu kül ikameli karışımlarda kıvam iyileştirmesi için kullanılan akışkanlaştırıcı miktarı daha fazladır. Örneğin, 60 dakika karıştırma sonunda kıvam iyileştirmesi için mineral katkısız ve 25 kg uçucu kül ikameli beton karışımı için toplam bağlayıcının %1.3`ü oranında akışkanlaştırıcıya gereksinim duyulurken; %10 silis dumanı içeren karışım için %1.1, %20 ve %30 uçucu kül ilaveli karışımlar sırasıyla %0.5 ve %0.3 oranında akışkanlaştırıcıya gereksinim duyulduğu görülmektedir. Akışkanlaştırıcı/Bağlayıcı (%) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 Mineral Katkısız %20 Uçucu Kül İlaveli %30 Uçucu Kül İlaveli 25 kg Uçucu Kül İkameli %10 Silis Dumanı İlaveli 0.4 0.2 0.0 0 20 40 60 80 100 Karıştırma Süresi (Dakika) Şekil 6. Karıştırma süresine bağlı olarak akışkanlaştırıcı/bağlayıcı oranının değişimi. Sonuçlar Gerçekleştirilen deneysel çalışmadan aşağıda sıralanan sonuçlar ve öneriler çıkarılabilir: Karma süresi arttıkça hidratasyon ve buharlaşmaya bağlı olarak karma suyu azalır ve buna paralele olarak çökme kaybı meydana gelir; sonuçta betonun işlenebilirliği kötüleşir. %20 ve %30 uçucu kül ilaveli beton karışımlarında olduğu gibi karışımda toplam bağlayıcı miktarı arttıkça zamanla meydana gelen çökme kayıpları azalmaktadır. Diğer karışımlara kıyasla 25 kg ikameli beton karışımında çökme kaybı nispeten fazladır. Kıvam iyileştirmesi su kullanılarak yapıldığında su/bağlayıcı oranı artmış olacağından doğal olarak betonun basınç dayanımı düşer. Buna mukabil kıvam 391
iyileştirmesi su yerine kimyasal katkı kullanarak yapıldığında dayanımda belirgin bir artış görülebilir. Kıvam iyileştirmesi süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi ile yapılması durumunda su/çimento oranında başlangıç değerine göre bir artış olmadığı; tam sıkılama ve yerleştirme gerçekleştiği için beton dayanımı doğal olarak artış göstermektedir. Uzun süre karıştırmaya bağlı olarak meydana gelen çökme kaybının telafi edilmesi için kullanılan süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi miktarı beton bileşimine bağlı olarak farklılık göstermektedir. Karıştırma süresine bağlı olarak kullanılan süper akışkanlaştırıcı miktar olarak %30 uçucu kül ilaveli beton karışımda en düşük oranda kullanılırken mineral katkısız ve 25 kg uçucu kül ikameli beton karışımlarında en yüksek oranda kullanılmıştır. Kıvam iyileştirmede kullanılan süper akışkanlaştırıcı miktarı ile çökme kaybı arasında doğrusala yakın bir ilişki sözkonusudur. Kıvam iyileştirmede deneysel olarak elde edilen bulgular sözkonusu araştırmanın gerçekleştirildiği koşullar için geçerlidir. Örneğin, deneysel olarak 10 cm çökme kaybını iyileştirmede kullanımı önerilen 3 kg/m 3 süper akışkanlaştırıcı oldukça fazladır; dolayısıyla pratik değildir. Bunun geçerliliği sözkonusu bu araştırmanın verileri ışığında şantiye koşullarında mutlaka test edilmelidir. Kaynaklar Previte, R.W. (1977) Concrete slump loss. ACI Journal Proceedings, Vol. 74, pp. 361-367. Soroka, I. and Ravina, D. (1998) Hot weather concreting with admixtures. Cement and Concrete Composites, Vol. 20, pp. 129-136. Al-Gahtani, H. J. Abbas, A.G. F. and Al-Amoudi, O.S.B. (1998) Concrete mixtur design for hot weather: experimental and statistical analyses. Magazine and Concrete Research, Vol. 50, pp. 95-105. Ravina, D. and Soroka, I. (1994) Slump loss, compressive strength of concrete made with WRR and HRWR admixtures and subjected to prolonged mixing. Cement and Concrete Research, Vol. 24, pp. 455-1462. Ravina, D. (1975) Retempering of prolonged-mixed concrete with admixtures in hot weather. ACI Journal Proceedings, Vol. 72, pp. 291-295. Meyer, L. M. and Pernechio, F. (1979) Theory of concrete slump loss as related to the use of chemical admixtures. ACI Concrete International, Vol. 1, pp. 36-43. Ravina, D. (1996) Effect of prolonged mixing on compressive strength of concrete with and without fly ash and/or chemical admixtures. ACI Materials Journal, Vol. 93, pp. 451-456. Ravina, D. (1995) Slump retention of fly ash concrete with and without chemical admixtures. ACI Concrete International, Vol. 17, pp. 25-29. 392
Kırca, Ö., Turanlı, L. and Erdoğan, T.Y. (2002) Effect of retempering on consistency and compressive strength of concrete subjected to prolonged mixing. Cement and Concrete Research, Vol. 32, pp. 441-445. Erdoğdu, Ş. (2005) Efect of retempering with superplasticizer admixtures on slump loss and compressive strength of concrete subjected to prolonged mixing. Cement and Concrete Research, Vol. 35, pp. 907-912. Bonen, D. and Sarkar, S. L. (1995) The superplasticizer adsorption capacity of cement pastes, pore solution, and parameters affecting flow loss. Cement and Concrete Research, Vol. 25, pp. 1423-1434. Hanehara, S. and Yamada, K. (1999) Interaction between cement and chemical admixture from the point of cement hydration, absorption behaviour of admixture, and paste rheology. Cement and Concrete Research, Vol. 29, pp. 1159-1165. Neville, A.M. (1986) Properties of Concrete, Third Edition, Longman Scientific & Technical, Essex, England, p. 480. 393
394