Betonda alkali silika, reaksiyonunun azaltılmasında mineral katkı kombinasyonlarının optimizasyonu

Abstract

Bu çalıĢmanın amacı beton ve harç yapımında kullanılmakta olan doğal agregayı alkali silis reaktivitesi yönünden araĢtırmak, harç ve betonlarda görülen alkali silika reaksiyonu oluĢumunda mineral katkıları kullanarak optimum azalma sağlayan karıĢım miktarlarını ve genleĢme değerlerini tespit etmektir. ÇalıĢmanın ilk bölümlerinde alkali silis reaksiyonu, mineral katkıların ASR‟ye etkisi ve ASR deney metotları anlatılmıĢtır. Deneysel çalıĢma için malzemelerin hazırlığı, deneylerin uygulanması beĢinci, altıncı, yedinci bölümde, sonuçlar ve öneriler sekizinci bölümde sunulmuĢtur. ÇalıĢma içeriğinde harç çubuğu, hızlandırılmıĢ harç çubuğu ve otoklav deney metodu uygulanmıĢtır. Deneysel çalıĢmada mineral katkıların %25 üzerinde, metakaolin‟in %10 kullanıldığında ASR‟yi standart değerlerin altında azalttığı görülmüĢtür. Mineral katkı kombinasyonları ile oluĢturulan numune gruplarından elde edilen genleĢme değerleriyle uygulanan optimizasyon çalıĢmalarına göre, Ġdeal genleĢme değerini veren optimum karıĢımlarda silis dumanı miktarının %5 ila %10, metakaolin miktarının % 5, Yüksek fırın cürufu miktarının %15 ila %20, uçucu kül miktarının ise %15 ila %20 arasında kullanılması halinde ASR‟yi azaltığı tespit edilmiĢtir Mineral katkı kombinasyonlarında silis dumanı, metakaolin, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül birlikte %35 oranında, çimentonun %65 oranında kullanıldığında ASR‟yi önlediği tespit edilmiĢtir.

The aim of this study is to search the natural aggregate that is being used as concrete and mortar, in terms of alkali silica reactivity and to determine the optimum reducing mixture quantities and expansion values by substituting mineral additives that are used in alkali-silica reaction seen in mortar and concretes. At the first parts of the study, alkali-silica reaction, the effects of the mineral additives to ASR and ASR experiment methods are explained. The arrangement of the materials for the experimental studies and the practicing of the experiments are explained at the fifth, sixth, seventh parts; the results and suggestions are given at the eighth part. In this study, mortar bar, accelerated mortar bar and autoclave test method are applied. In the experimental study, it is observed that when the mineral additives are used over 25 % and metakaolin at 10 % rates, they reduce ASR below the standard values. According to optimization studies that are applied with mineral additives combination that are formed with expansion values obtained from sample groups, the ASR is decreased if silica fume amount from 5% to 10%, metakaolin amount of 5%, blast furnace slag amount from 15% to 20% fly ash amount from 15% to 20% are used in optimum mixtures that give the ideal expansion value. It is found out that it prevents ASR when silica fume, metakaolin, blast furnace slag, fly ash amounts are totally used at 35% and the cement amount is at 65 % rate in mineral additive combinations.