ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Alper DEMİR ...

105 Pages·2005·2.67 MB·Turkish

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

Alper DEMİR

SİLİS DUMANI İÇEREN BETONLARIN HIZLANDIRILMIŞ
KÜR İLE DAYANIM TAHMİNİ

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ADANA, 2005
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

SİLİS DUMANI İÇEREN BETONLARIN HIZLANDIRILMIŞ
KÜR İLE DAYANIM TAHMİNİ

Alper DEMİR
YÜKSEK LİSANS TEZİ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Bu tez ..../...../…... Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından
Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir.
İmza: İmza: İmza:
Doç.Dr.Cengiz Duran ATİŞ Doç.Dr.Alaettin KILIÇ Yrd. Doç. Dr. A. Hamza TANRIKULU
DANIŞMAN ÜYE ÜYE
Bu tez Enstitümüz İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır.

Kod No
Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ
Enstitü Müdürü
İ mza ve Mühür

Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından
Desteklenmiştir.

• Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve
fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki
hükümlere tabidir.
ÖZ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

SİLİS DUMANI İÇEREN BETONLARIN HIZLANDIRILMIŞ KÜR
İLE DAYANIM TAHMİNİ

Alper DEMİR

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Danışman : Doç. Dr. Cengiz Duran ATİŞ
Yıl : 2005, Sayfa: 92
Jüri : Doç. Dr. Cengiz Duran ATİŞ
Doç. Dr. Alaettin KILIÇ
Yrd. Doç. Dr. A. Hamza TANRIKULU

Bu laboratuvar çalışmasında, Antalya Etibank Elektrometalurji İşletmesinden
alınan silis dumanının beton basınç dayanımı üzerine etkisi ile, silis dumanı içeren
betonların dayanım tahmini için normal kür basınç dayanımı ile ılık su kürü basınç
dayanımı arasında doğrusal bir ilişki kurulmuştur. Silis dumanının beton basınç
dayanımını artırdığı tespit edilmiştir. Normal kür ve ılık su kürü basınç dayanımları
arasında kurulan ilişkiler yardımıyla, ılık su kürü basınç dayanımı kullanılarak silis
dumanı içeren betonların 3, 7, 28 gün ve6 aylık dayanımlarının tahmin edilebileceği
kanısına varılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Silis Dumanı, Beton, Basınç Mukavemeti, Ilık su kürü

I
ABSTRACT

MSc. THESIS

COMPRESSIVE STRENGTH PREDICTION OF SILICA FUME
CONCRETE BY ACCELERATED CURING

Alper DEMİR

DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING
INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES
UNIVERSITY OF ÇUKUROVA

Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞ
Year : 2005, Pages: 92
Jury : Assoc. Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞ
Assoc. Prof. Dr. Alaettin KILIÇ
Assist. Prof. Dr. A. Hamza TANRIKULU

In this laboratory research, influence of the use of Silica Fume (SF), which is
provided from Antalya Etibank Elektrometalurji Plant, on compressive strength of
concrete was investigated. A linear relationship was established between normal
curing and warm water curing to predict compressive strength of silica fume
concrete. It was observed that silica fume increased compressive strenth of concrete.
It was concluded that 3, 7, 28 and 6 months compressive strength of silica fume
concrete could be predicted by using the relationship established between normal
curing and warm water curing compressive strength.

Keywords: Silica Fume, Concrete, Compressive Strength, Warm water curing

II
TEŞEKKÜR

Yüksek lisans tez programımın yürütülmesi esnasında, çalışmalarıma yön
veren, değerli bilgi ve yardımlarını esirgemeyen ve bana her türlü desteği sağlayan
danışman hocam, sayın Doç. Dr. Cengiz Duran ATİŞ’e en içten teşekkürlerimi
sunarım.
Yüksek lisans tez çalışmam esnasında deneysel çalışmaların yürütülmesinde
katkılarını esirgemeyen başta Arş. Gör. Fatih ÖZCAN, Arş. Gör. Okan KARAHAN,
ve Arş. Gör Cahit BİLİM olmak üzere, tüm çalışma arkadaşlarıma teşekkür ederim.
Deneysel çalışmalarda kullanılan süperakışkanlaştırıcı temininde yardımcı
olan Sikament firması yetkililerine, çimentonun temininde ve silis dumanının
kimyasal analizlerinin yapılmasındaki katkılarından dolayı Adana Çimento Sanayine
ve sayın Hakan ÖZBEBEK’e teşekkür ederim.
Ayrıca tüm öğrenim hayatım boyunca benden desteklerini esirgemeyen
aileme teşekkürü bir borç bilirim.

III
İÇİNDEKİLER SAYFA NO

ÖZ............................................................................................................................ I
ABSTRACT............................................................................................................ II
TEŞEKKÜR............................................................................................................ III
İÇİNDEKİLER........................................................................................................ IV
TABLOLAR DİZİNİ............................................................................................... VIII
ŞEKİLLER DİZİNİ................................................................................................. IX
1. GİRİŞ................................................................................................................... 1
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR................................................................................... 4
2.1. Giriş...................................................................................................... 4
2.2. Silis Dumanı İle Üretilen Taze Betonun Özellikleri............................. 5
2.2.1. Su İhtiyacı Ve İşlenebilme..................................................... 5
2.2.2. Hava Sürükleme..................................................................... 7
2.2.3. Terleme.................................................................................. 7
2.2.4. Ayrışma.................................................................................. 8
2.2.5. Priz Süreleri............................................................................ 8
2.2.6. Sıcaklık Yükselmesi Ve Hidratasyon Isısı............................. 9
2.2.7. Plastik Rötre........................................................................... 9
2.2.8. Renk....................................................................................... 10
2.3. Silis Dumanı Katkısının Çimento Hamuru Üzerine Etkisi................... 10
2.3.1. Su İhtiyacı Ve Kıvam............................................................. 10
2.3.2. Hamur-Agrega Arayüzeyi...................................................... 11
2.3.3. Puzolanik Reaksiyonlar.......................................................... 12
2.3.4. Hidratasyon Isısı.................................................................... 13
2.3.5. Priz Süreleri............................................................................ 14
2.3.6. Jel Gözenek Suyu................................................................... 15
2.3.7. Çimento Tipi İle İlişki............................................................ 15
2.3.8. Diğer Mineral Katkılar İle İlişki............................................ 15
2.3.9. Kimyasal Katkılar İle İlişki.................................................... 15
2.4. Silis Dumanı İle Üretilen Sertleşmiş Betonun Özellikleri.................... 16
IV
2.4.1. Basınç Dayanımı.................................................................... 16
2.4.2. Elastisite Modülü................................................................... 19
2.4.3. Rötre...................................................................................... 19
2.4.4. Sünme..................................................................................... 21
2.4.5. Çekme Ve Eğilme Dayanımı................................................. 21
2.4.6. Aşınma................................................................................... 22
2.4.7. Gözeneklilik,Geçirgenlik Ve Su Emme................................. 22
2.4.8. Agrega Hamur Arayüzeyi...................................................... 23
2.4.9. Aderans.................................................................................. 24
2.4.10. Darbeye Karşı Dayanıklılık................................................. 25
2.4.11. Poisson Orantısı................................................................... 25
2.5.Silis Dumanı İle Üretilen Betonun Ortam Şartlarına
Dayanıklılık Özellikleri..................................................................................... 25
2.5.1. Geçirimlilik............................................................................ 25
2.5.2. Donma-Çözünme Dayanıklılığı............................................. 28
2.5.3. Alkali-Silika Reksiyonu......................................................... 29
2.5.4. Zararlı Kimyasallara Dayanıklılık......................................... 31
2.5.5. Çelik Donatı Korozyonu........................................................ 33
2.5.6. Deniz Ortamına Dayanıklılık................................................. 35
2.5.7. Aşınmaya Karşı Direnç.......................................................... 36
2.5.8. Yüksek Sıcaklığa Ve Yangına Karşı Direnç.......................... 36
2.6. Silis Dumanı İçeren Çimento Ve Betonların Birleşimleri.................... 37
2.6.1. Silis Dumanlı Çimentolar...................................................... 37
2.6.2. Silis Dumanlı Betonların Birleşimleri.................................... 37
2.7. Silis Dumanı İle İlgili Standartlar Ve Uygulama Esasları.................... 41
2.7.1. Silis Dumanı Konusunda Standartlar..................................... 41
2.7.2. Silis Dumanlı Betonlarla İlgili Uygulama Esasları................ 41
3. SİLİS DUMANI.................................................................................................. 44
3.1. Giriş...................................................................................................... 44
3.2. Türkiye’de Silis Dumanı Üretimi......................................................... 44
3.2.1. Ferrosilisyum Tesisi Ve Üretim Yöntemi.............................. 45
V
3.2.2. Silikoferrokrom Tesisi Ve Üretim Yöntemi.......................... 46
3.2.3. Kimyasal Birleşim.................................................................. 48
3.2.4. Renk....................................................................................... 49
3.2.5. Özgül Ağırlık......................................................................... 49
3.2.6. Birim Ağırlık.......................................................................... 50
3.2.7. Tane Özellikleri...................................................................... 50
4. MALZEME, PROGRAM VE YÖNTEM .......................................................... 52
4.1. Kullanılan Malzemeler Ve Özellikleri.................................................. 52
4.1.1. Silis Dumanı........................................................................... 52
4.1.2. Portland Çimentosu................................................................ 52
4.1.3. Karma Suyu............................................................................ 53
4.1.4. Süper Akışkanlaştırıcı Katkı.................................................. 53
4.1.5 Agrega..................................................................................... 54
4.2. Beton Karışım Oranları......................................................................... 55
4.3. Beton Numuneler Üzerinde Yürütülen Çalışmalar............................... 58
4.4. Notasyonlar........................................................................................... 58
5. YAPILAN DENEYLER VE SONUÇLARI....................................................... 59
5.1. Kıvam Ve Birim Ağırlık Değerleri....................................................... 59
5.2. Beton Basınç Mukavemetleri................................................................ 62
5.2.1. 350 Dozlu Beton Numune Basınç Mukavemetleri................ 62
5.2.2. 400 Dozlu Beton Numune Basınç Mukavemetleri................ 63
5.2.3. 450 Dozlu Beton Numune Basınç Mukavemetleri................ 64
5.2.4. Hızlandırılmış Ilık Su Kürü Basınç Mukavemeti Sonuçları...66
5.2.5. Hızlandırılmış Ilık Kür İle Normal Kür
Basınç Mukavemetlerinin Karşılaştırılması .................................. 67
5.2.5.1 Silis Dumanı İçeriğine Ve Zamana Göre
Ayrılmış Olarak Hızlandırılmış Kür Ve Normal Kür
Basınç Dayanımı İlişkisi.................................................... 67
5.2.5.2 Silis Dumanı İçeriği Gözetilmeden Zamana
Göre Ayrılmış Olarak Hızlandırılmış Kür Ve Normal Kür
Basınç Dayanımı İlişkisi...................................................... 78
VI
6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER............................................................................. 81
6.1. Beton Karışımlar Üzerine Saptanan Bulgular...................................... 81
KAYNAKLAR....................................................................................................... 82
ÖZGEÇMİŞ............................................................................................................. 92

VII
TABLOLAR DİZİNİ SAYFA NO

Tablo 2.1. Gelişmiş Bazı Ülkelerde Tutulan Silis Dumanlarının
Fiziksel ve Kimyasal Özelikleri....................................................... 5
Tablo 2.2. Betonlarda klor geçirgenliği............................................................ 27
Tablo 2.3. Yüksek dayanımlı silis dumanı katkılı
beton karışımlarından tipik örnekler................................................ 39
Tablo 2.4. Projelerde kullanılmış yüksek dayanımlı,
silis dumanı katkılı beton karışımlarından örnekler......................... 40
Tablo 2.5 Harç ve betonda kullanılacak silis dumanı konusunda
bazı Standardlar............................................................................... 43
Tablo 3.1. Silis dumanlarının kimyasal bileşimi.............................................. 48
Tablo 4.1. Silis Dumanı Kimyasal Kompozisyonu.......................................... 52
Tablo 4.2. Kullanılan çimentonun kimyasal bileşimi....................................... 53
Tablo 4.3. Kullanılan çimentonun fiziksel özellikleri...................................... 53
Tablo 4.4. Karışık agrega granülometrisi ve TS 706 standart sınırları............ 54
Tablo 4.5. Bir metreküp beton karışımı için gerekli yaklaşık
malzeme miktarları..........................................................................57
Tablo 5.1. Taze betonların sarsma tablası yayılma
değerleri (cm) ve akışkan miktarları................................................ 60
Tablo 5.2. Taze ve sertleşmiş haldeki betonların birim
ağırlıkları ve kuru yüzey doygun ağırlıkları.................................... 61
Tablo 5.3. 350 Doz karışımlara ait basınç mukavemeti değerleri (MPa)......... 63
Tablo 5.4. 400 doz karışımlara ait basınç mukavemeti değerleri (MPa).......... 64
Tablo 5.5. 450 dozlu karışımlara ait basınç mukavemeti değerleri (MPa)...... 65
Tablo 5.6. Hızlandırılmış ılık su kürü basınç mukavemeti sonuçları (MPa)... 67

VIII