TAGUCHİ METODU İLE ÜRETİLEN ULTRA YÜKSEK PERFORMANSLI BETONDA (UYPB) MİNERAL KATKILARIN ETKİSİ VE OPTİMİZASYONU

Abstract

Betonlarla ilgili yapılan araştırmalarda son zamanlarda en çok yoğunlaşılan konu Ultra Yüksek Performanslı Betonlarla (UYPB) ilgilidir. Bu malzeme yapıların daha uzun ömürlü olması ve ekonomik verimliliğe katkıda bulunması bakımından çok büyük önem arz etmektedir. Çok yüksek binalar ve nükleer enerji santralleri de dahil olmak üzere bazı gelişmiş inşaat mühendisliği tasarımı olan yapılar, bir füze saldırısı veya bir uçak darbesi gibi aşırı yüklemeye neden olacak olayların yaşanması olasılığını göz önünde bulundurarak inşa edilmektedir. Çünkü bahsi geçen, büyük öneme sahip yapılarda bu tarz olayların yaşanmasının çok ciddi sonuçları olabilmektedir. Bu çalışmada, UYPB’yi üretmede kullanılan çeşitli malzemelerin kullanım oranlarının ve tasarım yöntemlerinin UYPB’nin özellikleri üzerindeki etkilerinin ölçülmesi ve incelenmesi amaçlanmıştır. Bu bakımdan Taguchi yöntemi kullanılarak çeşitli UYPB karışımları geliştirilmiş ve test edilmiştir. Bu testler UYPB'nin özelliklerini değerlendirme bağlamında yapılan deneysel programların bir parçası niteliği taşımaktadır. Bileşen malzemelerin karışım oranlarına, literatürdeki veriler göz önünde bulundurularak ve yaklaşık kum aralığı bazında karar verilmiştir: kum/bağlayıcı oranı= 1, su / bağlayıcı (S/B) oranı= 0.19, PE / bağlayıcı oranı= %3.5, Pozzolanik malzeme (silis dumanı, uçucu kül ve yüksek fırın cürufu) / bağlayıcı oranı = (% 0, 10, 15, 20) ve çelik lif hacimce %1 olarak alınmıştır. Bu minvalle testler için 468 örneklik (40x40x160mm) bir karışım hazırlanmıştır. Testin 3, 7 ve 28 günlerine kadar 23 ± 2°C'de normal su kürü de dahil olmak üzere iki farklı kür şartınnda kür işlemi yapılmıştır. İkinci kür şartı olarak ise 24 saat boyunca 65°C'de sıcak su kürlemesi yapılmış ve sonrasında normal suyla kürü tamamlanmıştır. Hazırlana karışımların hem sertleştirilmiş hem de taze betonun özellikleri değerlendirilmiştir. İşlenebilirliği göstermek için taze betona yayılma çapı testi ve yoğunluğu değerlendirmek için standart birim ağırlığı testi yapılmıştır. Sertleşmiş beton numunesini incelemek için ise basınç dayanımı, eğilme dayanımı testleri ve yüksek sıcaklık etkisi ile yoğunluk, su emme, porozite testleri uygulanmıştır. UYPB üzerine yapılan Taguchi analizi ve testlerine göre basınç dayanımı (20% SD, 0% UK ve 0% YFC) ve eğilme dayanımı (10% SD, 0% UK ve 0% YFC) değerleri itibariyle basınç dayanımı standart kürlemede (NSK) 147.07MPa, sıcak kürlemede (SSK) 150.13 MPa olarak en iyi sonuçlara ulaşılmıştır. Eğilme dayanımı ise karışım (S10G10) özelinde NSK’de 26.88 MPa, SSK’de ise 27.31MPa olarak gözlemlenmiştir.