Normal Ve Silis Dumanı Katılarak Üretilen Betonlarda Donatı Korozyonuna Sodyum Klorür Etkisi



Benzer belgeler
Farklı Bölgelerde Üretilen PKÇ/B 32,5 R Çimentosunun, Betonarme Yapılardaki Donatı Korozyon Potansiyeline Etkisi

BETONARME DEMİRLERİNİN KOROZYONU

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

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

Katkılı Betonlarda Donatı Korozyonun Araştırılması

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

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi/ Journal of The Institute of Natural & Applied Sciences 17 (1):6-12, 2012

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

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

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Hazırlayan: İnş.Yük.Müh. Yasin Engin

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

BETONDA SİLİS DUMANI KULLANIMININ EKONOMİK ANALİZİ

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

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

İÇME SUYU ARITMA TESİSİ ALÜM ÇAMURUNUN PUZOLANİK MALZEME OLARAK KULLANIMI ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

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

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

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

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

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Pirinç Kabuğu Külünün Beton Dayanımına Etkisi

KOROZIF ORTAMLARDA 42CRMO4 ÇELIĞIN İLETKEN POLIMERLERLE KOROZYONDAN KORUNMASI

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

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

DİYARBAKIR MERMER TOZ ARTIKLARININ TAŞ MASTİK ASFALT YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

taze beton işlenebilirlik

Beton ile ilgili işlerde suyun değişik görevleri vardır. Karışım suyu olarak, çimento ve agrega ile birlikte karılarak beton üretimini sağlamak,

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

Malzeme Bilimi Ve Laboratuvarı KOROZYON. Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

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

beton karışım hesabı

Yapı Malzemeleri Karma Suyu ve Katkılar

YAPI MALZEMESİNDE ÖZEL KONULAR -7-2-

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

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

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri

SÜPER BEYAZ. karo. Yüksek performanslı beyaz çimento!

MALZEME-DEPOZİT VE SU BÖLÜMÜ

FARKLI TİPTE AGREGA KULANIMININ BETONUN MEKANİK ÖZELİKLERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

YAPI MALZEMESİ ÇİMENTO

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

BÖLÜM 7 KARBONATLAŞMA. Alkali Ortamın Kaynağı. Alkali Ortamın Yok Olması. Alkali Ortamın Avantajı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

KİMYA LABORATUVARI HİZMETLERİ

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

Buhar Kürü Uygulamasında Beton Özeliklerini Etkileyen Faktörlerden Bekleme Süresi nin Önemi

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

Styropor Kullanılarak Elde Edilen Hafif Betonların Fiziksel Özelliklerinin Deneysel Olarak Araştırılması

BETONDA NİTELİK SERTLEŞME DENEYLERİ MUKAVEMET SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

KOROZYON. Teorik Bilgi

BETON* Sıkıştırılabilme Sınıfları

4. SU 4.1 GİRİŞ Karışım suyu: Kür Suyu (Bakım Suyu): Yıkama Suyu:

Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Betonların Klorür Etkisinde Korozyona Karşı Performansı

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

1-2. çimentolar hidratasyon. Paki Turgut

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Köse ve Kızıl (eds) İzmir / Türkiye / Nisan 1995 Andezitin Traslı Çimento Üretiminde Kullanılması

T.C. FIRAT ÜNİVERSİTESİ AKADEMİK BİLGİ SİSTEMİ

BETONUN DENİZ SUYUNA DAYANIKLILIĞI

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Kırmataşla Üretilen Hazır Betonların Donma-Çözülmeye Karşı Dayanıklılığının Araştırılması

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

SİLİS DUMANI KATKILI YAPI ALÇILARINDA EĞİLMEDE ÇEKME DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

SU ve YAPI KİMYASALLARI

İnşaat Mühendisleri İster yer üstünde olsun, ister yer altında olsun her türlü yapının(betonarme, çelik, ahşap ya da farklı malzemelerden üretilmiş)

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

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

YÜKSEK FIRIN CURUFU KATKISININ ÇİMENTOYA ETKİSİ

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

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

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

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

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

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

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

DÜZCE İLİNDE 1999 YILINDAKİ DEPREMLERDE YIKILAN BETONARME BİNALARDA KULLANILAN BETONUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

SİLİS DUMANININ VE KÜR ŞARTLARININ HARÇ BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Paint School JPS-E / Corrosion / 1 KOROZYON

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

BAĞLAYICILAR. Alçı harcı, Kireç harcı, Takviyeli kireç harcı, Çimento harcı, Kuru harç, Şap ve sıva harcıdır.

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

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

BETON ÜRETİMİNDE ALTERNATİF SU GEÇİRİMSİZLİK KATKILARININ KULLANIMI

Sıkıştırma İşleminin Betonarme Elemanların Sertleşmiş Betonun Dayanım Özelliklerine Etkisi

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

Transkript:

F. Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17 (2), 277-286, 2005 Normal Ve Silis Dumanı Katılarak Üretilen Betonlarda Donatı Korozyonuna Sodyum Klorür Etkisi Oğuzhan KELEŞTEMUR ve Servet YILDIZ Fırat Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğt. Böl., 23119, Elazığ okelestemur@firat.edu.tr, syildiz@firat.edu.tr Özet Bu çalışmada, karışım suyunun %1, %2 ve %3 ü oranlarında sodyum klorür (NaCl) ilave edilerek hazırlanmış çeşitli klorür konsantrasyonlarındaki beton numuneler içerisinde yer alan çeliğin korozyonu araştırılmıştır. Ayrıca, değişik NaCl konsantrasyonlarına sahip bu betonlara, çimento hacminin %10 u oranında silis dumanı ilave edilerek betonarme çeliğinin korozyonunda meydana gelen değişim incelenmiştir. Korozyon hızı deneyleri, klorür katılmış ve katılmamış beton numuneleri arasındaki galvanik akım ölçülerek gerçekleştirilmiştir. Beton numuneler içerisindeki elektrot potansiyellerinin zamana karşı değişimi de ASTM-C 876-91 e uygun olarak 90 gün süresince her gün Cu/CuSO 4 referans elektrotu ile tespit edilmiştir. Yapılan çalışma neticesinde, NaCl oranındaki artışa bağlı olarak, betonarme çeliğinin korozyon hızında artış gözlenmiştir. Ancak, beton numunelere silis dumanı ilavesiyle betonarme çeliğinin korozyon hızının azaldığı, hatta kontrol numunesinden daha düşük seviyelere indiği belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Korozyon, Sodyum klorür, Silis dumanı, Betonarme, Çelik. Effect of Sodium Chloride on Corrosion of Steel in Normal Concrete and Produced by Addition of Silica Fume Abstract In this study, the corrosion of reinforced steel into the concrete samples with various concentrations of NaCl and obtained with the addition of NaCl which 1, 2 and 3% of the mixing water volume in the concrete structure was investigated. Additionally, the change on the corrosion of steel in the concrete samples with the addition silica fume 10% in the cement volume was explored. The corrosion rates were measured according to the galvanic current method on the samples. The corrosion potentials have been measured by applying ASTM-C-876-91 method for 90 days and using Cu/CuSO 4 reference electrode. As a result of these experiments, it is found that the corrosion rate of steel in the concrete samples with various concentrations of NaCl has increased with the increasing of the portion of NaCl. However, the corrosion rate of steel in the samples has decreased with the addition of silica fume. Key Words: Corrosion, Sodium chloride, Silica fume, Reinforced concrete, Steel. 1. Giriş Çelik, hava ve su içinde hızla korozyona uğradığı halde, beton içinde bulunan çelik pasif haldedir veya korozyon hızı son derece düşüktür. Beton rutubetli ve gözenekli bir yapıda olmasına rağmen, beton içinde bulunan çeliğin korozyona uğramamasının başlıca nedeni

O. Kelestemur ve S. Yıldız betonun alkali özellikte olması ile açıklanmaktadır. Betonun alkali özelliği, çimento hidratasyonu sırasında ortaya çıkan kalsiyum hidroksitten ileri gelmektedir. Diğer taraftan klinker içinde az miktarda bulunan alkali oksitlerde suda kolayca çözünerek potasyum ve sodyum hidroksitleri oluşturur. Bu hidroksitler beton boşluk suyunun doygun kalsiyum hidroksit çözeltisi haline gelmesini sağlar. Böylece beton boşluklarında bulunan suyun ph derecesi 12-13 arasında bir değere erişir. Bu çözelti ile temas halinde olan betonarme çelikleri kısa sürede pasifleşir [1]. Kirlenmemiş betonlar içinde bulunan betonarme çeliklerinde oluşan pasif tabaka oldukça sağlam bir film oluşturarak çelik yüzeyine zararlı iyonların temasını önler. Ancak beton karışımı sırasında kullanılan malzemeler ile birlikte (karışım suyu, kum, çimento v.b.) beton içine klorür iyonu ve diğer zararlı bileşikler girmiş ise, bu zararlı iyonlar betonarme çeliklerinin pasifleşmesine engel olur. Aynı olay, sertleşmiş bir beton bünyesine sonradan zararlı iyonların girmesi halinde de kendini gösterir. Daha önce pasif hale gelmiş olan betonarme çeliklerinin üzerinde bulunan pasif tabaka yer yer bozulur ve bu bölgede pitting tipi korozyon olayı başlar [2]. Betonarme çeliğinin korozyonu sonucu yalnız çelik çürümekle kalmaz, korozyon ürünlerinin meydana getirdiği hacim büyümesi nedeniyle betonda iç gerilmeler olur. Bunun sonucunda beton çatlar, hatta parçalanabilir. Bu durum yalnız korozyonun etkisinde kalmış olan bölge için değil, yapının tamamı için tehlikeli sonuçlar doğurabilir [3]. Betondaki çelik donatıların korozyonunu azaltıcı önlemlerin başında, geçirimsiz beton üretilmesi yer almaktadır. Bu amaçla beton içerisine ince taneli mineral katkılar ilave edilmektedir [4]. Bu çalışmada, karışım suyuna değişik oranlarda NaCl ilave edilerek hazırlanmış beton numuneler içerisinde yer alan çeliğin korozyon hızı incelenmiştir. Ayrıca, değişik NaCl konsantrasyonları içeren bu betonlara, geçirimsizliği artırmak amacıyla çimento hacminin %10 u oranında silis dumanı ilave edilerek, çeliğin korozyonunda meydana gelen değişim araştırılmıştır. 2. Materyal ve Metot NaCl den kaynaklanan betonarme çeliğinin korozyonuna, silis dumanı katkısının etkisini incelemek üzere, iki grup halinde 30 adet beton numunesi hazırlanmıştır. Beton içine daldırılmış olan çeliklerin korozyon hızları, Jang ve Iwasaki tarafından geliştirilmiş olan Galvanik Akım Yöntemi ile ölçülmüştür [5]. Bu yöntem, farklı özellikte elektrolit içine daldırılmış olan elektrotlar arasında oluşan galvanik akımın duyarlı bir ampermetre ile ölçülmesi ilkesine dayanmaktadır. Ayrıca betonarme çeliklerinin aktif yada pasif halde bulunduğunu belirlemek üzere korozyon potansiyelleri ASTM-C-876-91 e uygun olarak 90 gün boyunca her gün ölçülerek grafiğe geçirilmiştir. 278

Normal Ve Silis Dumanı Katılarak Üretilen Betonlarda Donatı Korozyonuna Sodyum Klorür Etkisi 2.1. Elektrotların hazırlanması Elektrot olarak inşaat sektöründe temel yapı malzemesi olan Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları üretimi, SAE1010 çelik çubuklar kullanılmıştır. Bu çeliğin kimyasal bileşimi Tablo 1. de verilmiştir. Tablo 1: Deneylerde kullanılan çeliğin ağırlıkça analizi Element Karbon (C) Mangan (Mn) Silisyum (Si) Fosfor (P) Kükürt (S) Ağırlıkça, % 0,100 0,249 0,051 0,005 0,044 Tablo 1 de ağırlıkça analizi verilen çelik çubuklardan 8 mm. çapında, 14 cm. uzunluğunda, 60 adet kesilip, yüzeyleri mekanik olarak temizlenmiş ve son olarak 1200 meş lik zımpara ile yüzeyler parlatılmıştır. Parlatılan yüzeyler, etil alkolle temizlenmiştir. Hazırlanan elektrotların, betona gömülecek olan uçlarında 10 cm 2 lik yüzey alanı açık bırakılmıştır. Deney esnasında ölçümlerin kolayca yapılabilmesi için çelik elektrotların diğer ucuna vida dişi açılarak bu vidalara kablolar bağlanmıştır. Elektrotların geriye kalan bölgeleri ise, önce epoksi reçinesi sonrada polietilen sargı ile kapatılarak dış etkilere karşı korunmuştur. 2.2. Beton blokların hazırlanması Deneysel çalışma için 10cm x 10cm x 10cm boyutlarında yapışık konumda beton bloklar hazırlanmıştır. Daha önce hazırlanmış olan çelik elektrotlar bu beton blokların içine yerleştirilmiştir. Bloklardan biri normal bileşimde diğeri ise farklı konsantrasyonlarda NaCl içermektedir. Yapışık konumda hazırlanan beton bloklar ve içerisine yerleştirilmiş olan inşaat çelikleri şematik olarak Şekil 1 de gösterilmiştir. Am elik Ç Beton Şekil 1. Yapışık konumdaki beton bloklar 279

O. Kelestemur ve S. Yıldız Şekil 1 de yer alan elektrotlar üzerindeki siyah bölgeler koruma altına alınan bölgeleri ifade etmektedir. Kalıplara yerleştirilen beton numuneler laboratuar ortamında 24 saat bekletildikten sonra kalıptan çıkarılmıştır. Numuneler, iletkenliklerini yitirmeden daha hassas okumalar yapılabilmesi için, deney süresince %90 bağıl nemli ortamda bekletilmiştir. 2.3. Beton blok bileşimleri Deneyler için A ve B olmak üzere iki grupta toplam 30 adet beton blok numunesi hazırlanmıştır. A1 Grubu Beton Bloklar: Bu gruptaki yapışık bloklardan birinde normal beton kullanılmış, diğerine ise karışım suyunun %1 i oranında NaCl katılmıştır. A2 Grubu Beton Bloklar: Bu gruptaki yapışık bloklardan birinde normal beton kullanılmış, diğerine ise karışım suyunun %2 si oranında NaCl katılmıştır. A3 Grubu Beton Bloklar: Bu gruptaki yapışık beton blokların yapımında ise yine bloklardan birinde normal beton kullanılırken diğerine ise karışım suyunun %3 ü oranında NaCl katılmıştır. B1 Grubu Beton Bloklar: Bu gruptaki yapışık beton blokların yapımında, A1 grubundakine benzer şekilde bloklardan birinde normal beton kullanılırken, diğerine ise karışım suyunun %1 i oranında NaCl ilave edilmiştir. Ancak, A1 grubundan farklı olarak bu grupta yapışık blokların her ikisine de çimento hacminin %10 u oranında silis dumanı ilave edilmiştir. B2 Grubu Beton Bloklar: Bu gruptaki yapışık beton blokların yapımında, A2 grubuna benzer şekilde bloklardan birinde normal beton kullanılırken, diğerine ise karışım suyunun %2 i oranında NaCl ilave edilmiştir. Ancak, A2 grubundan farklı olarak bu grupta yapışık blokların her ikisine de çimento hacminin %10 u oranında silis dumanı katılmıştır. B3 Grubu Beton Bloklar: Bu gruptaki yapışık beton blokların yapımında, A3 grubundakine benzer şekilde bloklardan birinde normal beton kullanılırken, diğerine ise karışım suyunun %3 i oranında NaCl ilave edilmiştir. Ancak, A3 grubundan farklı olarak bu grupta yapışık blokların her ikisine de çimento hacminin %10 u oranında silis dumanı katılmıştır. Betonda silis dumanı kullanımı halinde, 1 m 3 betonda her 1 kg. silis dumanı için 1 lt. su ilavesi önerilmektedir [6]. Buradan hareketle, katılan silis dumanı miktarınca su ilavesi yapılarak herhangi bir priz geciktiriciye gerek kalmadan yeterli priz süresi elde edilmiştir. A ve B grubu numunelerine ait beton bileşimleri Tablo 2. de verilmiştir. Beton blokların hazırlanmasında kullanılan Elazığ Altınova Çimento Fabrikası A.Ş. nin üretmiş olduğu PÇ 42,5 çimentosunun minerolojik bileşimi Tablo 3. de, Antalya Eti Elektro Metalurji A.Ş. den temin edilen silis dumanına ait minerolojik bileşim ise Tablo 4. de verilmiştir. 280

Normal Ve Silis Dumanı Katılarak Üretilen Betonlarda Donatı Korozyonuna Sodyum Klorür Etkisi Tablo 2. Yapışık konumdaki beton blokların bileşimi Numune Sol Blok Sağ Blok A1 Normal Beton Normal Beton + 2,47 kg Cl - /m 3 A2 Normal Beton Normal Beton + 4,94 kg Cl - /m 3 A3 Normal Beton Normal Beton + 7,41 kg Cl - /m 3 B1 Normal Beton + %10 Silis Dumanı Nor. Bet + %10 Silis Dumanı + 2,47 kg Cl - /m 3 B2 Normal Beton + %10 Silis Dumanı Nor. Bet + %10 Silis Dumanı + 4,94 kg Cl - /m 3 B3 Normal Beton + %10 Silis Dumanı Nor. Bet + %10 Silis Dumanı + 7,41 kg Cl - /m 3 Tablo 3. PÇ 42,5 Çimentosunun minerolojik bileşimi Bileşenler Bileşen Miktarları (%) Silisyum dioksit (SiO 2 ) 20,04 Alüminyum oksit (Al 2 O 3 ) 5,61 Demir oksit (Fe 2 O 3 ) 3,27 Kalsiyum oksit (CaO) 63,01 Mağnezyum oksit (MgO) 2,49 Kükürt trioksit (SO 3 ) 2,26 Klorür (Cl) 0,006 Kızdırma kaybı (K.K.) 1,64 Tayin edilemeyen (T.E.) 1,68 Tablo 4. Silis dumanının minerolojik bileşimi Bileşenler Bileşen Miktarları (%) Silisyum dioksit (SiO 2 ) 91 Alüminyum oksit (Al 2 O 3 ) 0,58 Demir oksit (Fe 2 O 3 ) 0,24 Kalsiyum oksit (CaO) 0,71 Mağnezyum oksit (MgO) 0,33 Kükürt trioksit (SO 3 ) 1,06 Klorür (Cl) 0,09 Kızdırma kaybı (K.K.) 1,84 Tayin edilemeyen (T.E.) - Her gruba ait 10cm x 10cm x 10cm lik beton numunelerin karışım oranları Tablo 5. de yer almaktadır. Karışımlarda kullanılan çimento dozajı 300 kg/m 3 tür. Beton karışımında kullandığımız silis dumanının özgül ağırlığı 2.2 kg/dm 3 olarak belirlenmiştir. Beton blokların hazırlanmasında, karışım suyu olarak içme suyu kullanılmıştır. 281

O. Kelestemur ve S. Yıldız Tablo 5. Numunelere ait karışım oranları A1 A2 A3 B1 B2 B3 Çimento, kg 0,465 0,465 0,465 0,419 0,419 0,419 Kum( 0-4 mm), kg 0,907 0,907 0,907 0,771 0,771 0,771 Çakıl(4-8 mm), kg 0,863 0,863 0,863 0,863 0,863 0,863 Su, kg 0,247 0,247 0,247 0,280 0,280 0,280 Silis Dumanı, kg - - - 0,03278 0,03278 0,03278 NaCl, kg Cl - /m 3 2,47 4,94 7,41 2,8 5,6 8,4 Su/Bağlayıcı 0,53 0,53 0,53 0,61 0,61 0,61 3. Deney Yöntemi ve Sonuçlar 3.1. Korozyon potansiyeli ölçümleri Korozyon potansiyeli ölçümlerinde, referans elektrot olarak doygun Bakır/Bakır Sülfat (Cu/CuSO 4 ) referans elektrotu kullanılmıştır. Korozyon potansiyelleri, ASTM-C-876-91 standardına uygun olarak 90 gün boyunca her gün ölçülmüştür. Ölçümlerde Fluke 45 Dual Display Multimeter cihazı kullanılmıştır. Korozyon potansiyeli ölçümleri sonucunda elde edilen değerler çizelge halinde Tablo 6 da, grafiksel olarak da Şekil 2 ve 3 de verilmiştir. Tablo 6. Numunelerin korozyon potansiyeli değerleri, (mv) Gün A1 A2 A3 B1 B2 B3 1-365 -482-522 -430-517 -548 5-292 -350-367 -330-405 -440 10-276 -315-353 -301-309 -367 15-259 -270-316 -220-238 -333 20-230 -250-307 -145-220 -336 25-219 -260-298 -136-246 -318 30-250 -239-297 -122-164 -297 35-207 -217-284 -109-205 -262 40-194 -212-264 -102-175 -225 45-156 -200-256 -105-195 -191 50-172 -237-258 -118-123 -187 55-123 -201-253 -121-156 -183 60-101 -233-269 -112-132 -203 65-75 -203-242 -100-123 -182 70-77 -197-239 -90-121 -181 75-103 -192-221 -75-118 -175 80-110 -183-195 -80-108 -160 85-105 -141-227 -73-112 -171 90-95 -139-225 -75-114 -180 282

Normal Ve Silis Dumanı Katılarak Üretilen Betonlarda Donatı Korozyonuna Sodyum Klorür Etkisi Korozyon potansiyellerinin zamana göre değişimleri, çeliğin aktif veya pasif halde bulunduğunu belirlemek üzere grafiğe geçirilmiştir. Bu yöntem ile, zamana karşı yapılan potansiyel ölçümlerinde, beton örnekleri içindeki inşaat çeliklerinin korozyonu kalitatif olarak incelenmektedir. 0 Korozyon Potansiyeli, (mv) -100-200 -300-400 -500-600 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Zaman (Gün) A1 Numunesi A2 Numunesi A3 Numunesi Şekil.2 A numunelerindeki korozyon potansiyelinin zamana göre değişimi Korozyon Potansiyeli, (mv) 0-100 -200-300 -400-500 -600 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Zaman (Gün) B1 Numunesi B2 Numunesi B3 Numunesi Şekil. 3 B numunelerindeki korozyon potansiyelinin zamana göre değişimi 283

O. Kelestemur ve S. Yıldız 3.2. Galvanik akım ölçümleri Bu ölçümlerde, A ve B grubu numunelerinin 90 gün süresince her gün galvanik akım değerleri okunmuştur. Bağıl korozyon hızları galvanik hücrelerden geçen galvanik akımın elektrot yüzey alanına bölünmesiyle belirlenmiştir. Ölçümlerde Fluke 45 Dual Display Multimeter cihazı kullanılmıştır. Elde edilen değerler çizelge halinde Tablo 7. de, grafiksel olarak da Şekil 4. ve 5. de verilmiştir. Tablo.7 Numunelerin galvanik akım değerleri, (µa/10 cm 2 ) Gün A1 A2 A3 B1 B2 B3 1 22,6 42,0 44.4 31,0 39,0 48.0 5 16,0 29,3 34.0 25,0 36,0 39.2 10 17,9 25,0 26.0 22,6 29,2 32.0 15 14,0 21,4 25.0 14,3 19,4 17.1 20 11,1 20,5 20.3 12,7 12,1 16.7 25 9,5 10,3 12.5 13,1 17,7 16.9 30 10,7 11,4 10.7 9,0 11,2 11.1 35 11,6 8,7 9.6 8,3 9,7 9.6 40 8,5 8,4 8.6 6,8 8,4 9.2 45 6,1 8,1 7.4 8,3 6,8 8.9 50 5,5 6,0 7.2 5,6 4,3 7.6 55 6,0 5,2 7.0 3,9 3,9 6.9 60 3,9 3,9 6.7 3,0 3,0 5.9 65 2,8 5,4 6.8 2,3 2,4 5.6 70 3,1 4,9 5.4 1,1 2,0 4.9 75 1,8 4,7 5.3 1,3 2,5 4.9 80 1,4 2,9 5.3 1,5 2,1 3.8 85 1,7 3,0 5.0 1,1 2,3 3.8 90 1,6 3,4 4.8 0,9 2,4 3.5 Galvanik Akım, (µa/10 cm 2 ) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Zaman (Gün) A1 Numunesi A2 Numunesi A3 Numunesi Şekil.4 A numunelerindeki galvanik akımın zamana göre değişimi 284

Normal Ve Silis Dumanı Katılarak Üretilen Betonlarda Donatı Korozyonuna Sodyum Klorür Etkisi Galvanik Akım, (µa/10cm 2 ) 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Zaman (Gün) B1 Numunesi B2 Numunesi B3 Numunesi Şekil.5 B numunelerindeki galvanik akımın zamana göre değişimi 4. Sonuçlar ve Tartışma Zamana bağlı korozyon potansiyeli ölçümleri, beton karışım suyu ile birlikte betona değişik konsantrasyonlarda NaCl katılmasıyla betonarme çeliğinin korozyon potansiyellerinin daha pozitif değerlere kaydığını ancak, bu numunelere %10 oranında silis dumanı ilave edilmesi durumunda beton numunelerdeki çeliğin korozyon potansiyelinin artarak kontrol numunesinden daha büyük değerler aldığını açıkça göstermektedir. Korozyon potansiyeli negatif yönde en yüksek olan inşaat çeliklerinin, karışım suyunda %3 oranında NaCl bulunduran numunelerde ki çelikler olduğu deneyler neticesinde tespit edilmiştir. Her ne kadar korozyon potansiyeli değerleri ile korozyon hızı hakkında kantitatif sonuçlara varmak mümkün değilse de, betonarme çeliklerinin aktif yada pasif halde oluşları net olarak anlaşılabilmektedir. Galvanik akım ölçümleri de korozyon potansiyeli değerlerini desteklemiştir. Galvanik akım ölçümleri neticesinde, beton numunelere karışım suyu ile birlikte NaCl katılması halinde, NaCl miktarına bağlı olarak betonarme çeliğinin galvanik akım değerlerinde artış meydana geldiği açıkça belirlenmiştir. Karışım suyunda %3 oranında NaCl bulunduran beton numunelerdeki inşaat çeliklerinde, diğer NaCl konsantrasyonlarına sahip numunelere oranla en yüksek galvanik akımın meydana geldiği galvanik akım ölçümleri ile de ispatlanmıştır. Ancak, NaCl içeren beton numunelerine %10 oranında silis dumanı ilave edilmesi durumunda bu numunelerdeki galvanik akım değerlerinin azalarak kontrol numunesinden daha düşük seviyelere indiği yapılan galvanik akım ölçümleri sonucunda belirlenmiştir. Betonarme yapılardaki çeliğin NaCl den kaynaklanan korozyona karşı direncini artırabilmek için mutlak surette ince taneli mineral katkı maddesi olan silis dumanı nın kullanılması gerektiği yapılan çalışma neticesinde önerilmektedir. Kaynaklar 1. H. Yalçın, T. Koç, Betonarme Demirlerinin Korozyonu ve Önlenmesi, CMS Kongre Yönetim sistemleri Uluslar arası Organizasyon Yayıncılık Bilişim Hizmetleri Limited Şirketi, Ankara, 2004. 285

O. Kelestemur ve S. Yıldız 2. D.A. Hausman, Electrochemical Behaviour of Steel in Concrete, ACI Journal, 61, (2), February, 170-187, 1964. 3. D.A. Lewis and W.J. Copenhagen, Corrosion of Reinforcing Steel in Concrete in Marine Atmospheres, Corrosion-Nace, Vol-15, July, 1959. 4. T.Y. Erdoğan, Beton, ODTU Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş.Yayını, Ankara, 2003. 5. W. Jang, I. Iwasaki, Rebar Corrosion Under Simulated Concrete Conditions Using Galvanic Current Measurements, Corrosion-Nace, 47(11): 875-883., 1991. 6. M.A. Yeğinobalı, Silis Dumanının Betonda Katkı Maddesi Olarak Değerlendirilmesi, Endüstriyel Katı Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması Sempozyumu, 18-19 Kasım 1993, Bildiriler Kitabı, 1993. 7. ACI Journal Committee Report, Corrosion of Metals in Concrete, Ame. Concrete Inst., ACI 222 R-85, 3, Detroit, 1985. 8. A.R. Uluata, Yapı Malzemesi Olarak Beton Ders Notları, Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Kültürteknik Bölümü, Erzurum, 1979. 9. Asan, Galvanik Akım Metodu Kullanarak Klorür İyonları, Asetat İyonları ve Uçucu Külün, Beton İçindeki Çeliğin Korozyonu Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1996. 10. Asan, H. Yalçın, Uçucu Kül Katkısının Betonarme Demirlerinin Korozyonu Üzerine Etkisi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 16(1): 47-54., 2003. 11. Postacıoğlu, Yapı Malzemeleri Dersleri, İ.T.Ü. Kütüphanesi, Sayı:1011, İstanbul, 1975. 12. G.T. Halvorsen, Protecting Rebar in Concrete, Materials Performance, August, 31-33, 1993. 13. G.N. Scott, Corrosion Protection Properties of Portland Cement Concrete, J. Am. Water Works Assoc., 57, 1038., 1965. 14. H. Yalçın, T. Koç, Mühendisler İçin Korozyon, Türk Mühendisler ve Mimarlar Birliği Odası, Kimya Mühendisleri Odası, Ankara, 1998. 15. H. Yalçın, T. Koç, Katodik Koruma, Palme Yayın Dağıtım, Ankara, 1999. 16. M. Doruk, Korozyon ve Önlenmesi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Müh. Fak., Yayın No:70, Ankara, 1982. 17. S. Mindess, J.F. Young, Concrete, Prentice-Hall, Inc., New Jersey., 1981. 18. S. Üneri, Korozyon ve Önlenmesi, Korozyon Derneği, Poyraz Ofset, Ankara, 1998. 19. TS 802, Beton Karışım Hesap Esasları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1985. 286