Farklı mineral katkıların kendiliğinden yerleşen beton özelliklerine etkileri

Abstract

Kendinden yerleşen beton (KYB), yüksek akıcı kıvam özelliğinden dolayı, inşaat sektöründe yaygın kullanım alanı bulan özel bir beton türüdür. KYB, kendiliğinden yerleşebilme özelliği sayesinde sık donatılı yapı elemanlarında, herhangi bir vibrasyona ihtiyaç duymadan kalıbı boşluksuz olarak doldurma ve vibrasyonun oluşturduğu gürültü kirliliğini azaltma kabiliyetine sahiptir. KYB üretimi, gelişmiş özellikleri ve uygulama açısından sağlamış olduğu avantajları nedeniyle de kullanımı hızla artmaktadır. Bununla birlikte, KYB üretiminde kullanılan malzemeler ile ilgili olarak sürdürülebilirlik çerçevesinde sorunlar yaşanmakta, beton endüstrisinin neden olduğu çevresel etkiler son yıllarda büyük bir endişe oluşturmaktadır. Ayrıca, KYB’nin önemli bir bileşeni olan Portland çimentosu (PÇ) üretimi, dünya endüstriyel enerjisinin yaklaşık %13'ünün tüketiminden ve küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık %7'sinin sorumluluğunu üstlenmektedir. KYB’de, PÇ’nin yerine uçucu kül (UK), granüle yüksek fırın cürufu (GYFC), silis dumanı (SD) vb. puzolanik katkı maddelerinin kullanımı yalnızca KYB’nin toplam malzeme maliyetini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda sürdürülebilir bir gelişime ve çevresel etkilerin azaltılmasına da önemli katkılar sağlar. UK, YFC mineral katkıların KYB’de kullanımı hem taze, hem de serleşmiş betonun fiziksel, mekanik ve durabilite özelliklerinin iyileştirilmesine önemli bir katkı sağlar. Bu çalışmada, YFC, UK ve perlit tozu (PT) çimento ikamesi olarak kullanılarak, farklı mineral katkıların, KYB’nin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi amaçlanmıştır. GYFC %35, %45 ve %55, UK %10, %20, %30, PT %5 ve %10 oranlarında çimento yerine ikame edilmiştir. Kür koşullarının KYB’nin performansı üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla da KYB numuneleri; standart normal su kürü (SK) (23±2 °C) ve sıcak hava ve yüksek nem koşullarını simüle etmek için de sıcaklık ve nem kontrollü (32±2 °C ve %70 bağıl nem) ortamda (LK) olgunlaştırılmıştır. KYB numunelerinin 3, 7, 28 ve 90 günlük sürelerin sonunda basınç dayanımları belirlenmiş. 28 günlük numunelere ASTM C 666’ya uygun donma-çözülme ve ultrases geçiş hızı testleri uygulanmıştır. Özellikle, 3 ve 7 günlük basınç dayanımları üzerinde LK’nin etkili olduğu, Referans (REF) numunenin erken yaşlarda daha yüksek basınç dayanımları gösterdiği, 90 günlük numunelerde en yüksek basınç dayanımının %30 UK, %35 GYFC ve %5 PT katkılı numunelerde elde edildiği belirlenmiştir.