Beton
103 theses under this subject heading
Investigation of self-compacting geopolymer concrete at elevated temperature
This research investigates the effect of high temperature on self-compacted geopolymer concrete (SGPC) that is prepared by using fly ash (FA) as binder material with sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2 So3) as the alkaline activator. On the other hand, this research is studying the effect of different concentrations of NaOH (12M,14M,16M) on fresh characteristics, mechanical properties, and fire resistance of SGPC. So, in this study three mixes were designed and cured a room temperature. The SGPC specimens were exposed to five levels of temperature (room temperature, 200 0C, 400 0C, 600 0C, and 800 0C) for 1.5 hours, after 28 days of curing at room temperature. Mechanical properties of SGPC were investigated such as compressive strength, modulus of rupture, and split tensile strength. Fresh properties of SGPC were Also investigated such as slump test, L-box test, V- funnel test. the results are found that the increase of the molarity has an adverse effect on the fresh properties of the SGPC. While the mechanical properties of the SGPC are enhanced by increasing the molarity. Additionally, all mixes are showed good fire resistance. But, the mix with 16 M is showed better fire endurance. Where the increase in the molarity increases the fire resistance of SGPC.
Bentonit kilinin betonun termal ve mekanik özelliklerine etkisi
The use of concrete as a building material in civil engineering applications is quite common and concretes produced by replacing some of the cement with natural or industrial mineral additives are becoming increasingly common. In order to obtain new types of concrete with relatively high strength, low density and better thermal conductivity, a number of experimental studies were carried out. This thesis examines the effects of bentonite clay on the thermal and mechanical characteristics of concrete. %0, %5, %15, %30 bentonite clay was replaced by Portland cement CEM II 42.5 R by volume in proportions and standard mortar samples were prepared in 5 different series, including control samples. In addition, artificial aggregates, which the powder mixture of 90% ground granulated blast furnace slag and 10% Portland cement by weight were pelletized through cold-bonded agglomeration process, were partially used instead of natural coarse aggregates in samples containing bentonite in different proportions. As a result of 28-days experimental and theoretical tests, compared to the control sample, the B5 sample had a 94.73% increase in mechanical strength with a reduction of 31.22% in thermal conductivity rate. It was revealed that the most suitable bentonite ratio that can be used in concrete mix is 5%. According to the thermal conductivity test results, it was observed that samples with bentonite content decelerated the thermal conductivity between 30.2% and 39.81% compared to the control sample and bentonite content provided positive effects on the thermal properties of concrete samples.
Tepki yüzeyi yöntem bilgisinin beton uygulamasında kullanılabilirliğinin geliştirilmesi
Bütünsel nitelik yönetimi uygulamalarında müşteriye uygun nitelik düzeyine sahip ürün sunabilmek amacıyla tepki yüzeyi yöntembilgisi kullanılmaktadır. Beton uygulamalarında en uygun standard sapma aralığında istenen işlenebilme ve dayanımda betonlar üretmek önemlidir. Bu amaçla çok sayıda parametrenin etkin olduğu hazır beton üretiminde öncelikle istenen işlenebilme ve basma dayanımına etki eden eş zamanlı kontrol edilebilir değişkenler belirlendi (Su/Çimento (S/Ç), dozaj, Çimento standard dayanımı (fcc), karışım agrega incelik modülü (kk), ince agrega (İA), katkı maddesi (kimyasal katkı maddesi, KM) ve agrega türü (AT)).Belirlenen kontrol edilebilir değişkenlerin uygulamada kullanılan farklı en büyük tane büyüklükleri için farklı değişim aralıklarına sahip olması gerekir. Bu nedenle uygulamada en çok kullanılan 11.2 mm ve 22.4 mm en büyük tane büyüklüğü için ayrı tasarımlar gerçekleştirildi. Özellikle bu çalışmada ?eş zamanlı kontrol edilebilir? deyimi, bileşenlerin her birinin deneyleri ile beton deneyleri arasında uzunca bir zaman farkı bulunan hazır beton uygulamasındakinin tersine, özelikleri bilinen bileşenlerle üretilmiş beton özeliklerinin belirlenmesi anlamında kullanılmaktadır.Tepki yüzeyi yönteminin birçok uygulaması doğasında ardışıklık (peşpeşe gelen işlemler dizisi) içerir. Bu ardışıklığın kapsamı ?eleme deneyleri (evre sıfır)?, ?evre bir? ve ?evre iki? olarak adlandırılır. Eleme deneyleri kapsamında 27-3kısmî faktöriyel tasarım, ?evre bir? ve ?evre iki? kapsamında D-Eniyileme tasarımı kullanıldı.İşlevsel bölgenin belirlenebilmesi için öncelikle kontrol edilebilir etki değişkenlerinin değişim aralıkları beton çökme değeri üzerinde 27-3, 26-2 ve 26-1 kısmî faktöriyel tasarımlar gerçekleştirilerek belirlendi. Değişim aralıkları belirlenen 7 kontrol edilebilir etki değişkeni için 27-3 kısmî faktöriyel tasarım kullanılarak Den büyük = 11.2 betonlarda karışım agrega incelik modülü? ve Den büyük = 22.4 mm betonlarda ?ince agrega? etki değişkenlerinin çökme ve basma dayanımı tepki değişkenleri üzerindeanlamlı düzeyde etkiye sahip olmadıkları belirlendi. Her iki en büyük agrega tane büyüklüğü için kontrol edilebilir etki değişkeni sayısı 6?ya indirildi ve gerçek tepki fonksiyonlarının (model) elde edilebilmesi için 27-3kısmî faktöriyel tasarım yükseltgenerek elde edilen D-Eniyileme tasarımı kullanıldı. D-Eniyileme tasarımından elde edilen (köşe (gerçek) ve merkez noktalara sahip) veriler üzerinde farklı model terimleri seçilerek Tasarım 1, 2 ve 3 için tepki modelleri oluşturuldu. Beton basma dayanımı için uygulamada kullanılmakta olan ç/(ç+s+h) etki değişkeni de S/Ç etki değişkeni yerine kullanılarak tepki modelleri oluşturuldu (Tasarım 4).Model uygunluğunun iyileştirilmesi amacıyla Den büyük = 11.2 mm için Tasarım 1(Karekök), 2 (Karekök), 3 (Karekök) ve Den büyük = 22.4 mm için Tasarım 1 (Kuvvet), 2(Kuvvet), 4 (Kuvvet)?de çökme tepki değişkenine dönüştürücü uygulandı. Basma dayanımı tepki değişkenine ise Den büyük = 22.4 mm için Tasarım 1 (Doğal logaritma), 2(Doğal logaritma), 3 (Ters karekök) ve 4 (Ters karekök)?de dönüştürücü uygulandı fakat Den büyük = 11.2 mm için sadece Tasarım 1 (Karekök)?de dönüştürücü uygulandı, Tasarım 2, 3, 4?de dönüştürücü uygulanmadı.Tasarım 1, 2, 3 ve 4?de çökme ve basma dayanımına ait modellerin anlamlı olduğu (p(Model) < 0.0001) görülmektedir. Buna rağmen tasarımların ?uyum yokluğu?nun anlamlılığı tasarımlara göre değişkenlik göstermektedir. Den büyük = 11.2 mm?de çökme tepki değişkenine ait uyum yokluğu değerleri Tasarım 1, 2, 3?de anlamsız (eş deyişle, belirlenen değişim aralığında çökme için elde edilen model uygun), Tasarım 4?de anlamlı (eş deyişle, belirlenen değişim aralığında çökme için elde edilen model yetersiz) olmaktadır. Basma dayanımına ait uyum yokluğu değerleri ise Tasarım 1, 3?de anlamsız, Tasarım 2, 4?de anlamlı elde edildi. Den büyük = 22.4 mm?de çökmeye ait uyum yokluğu değerleri Tasarım 1, 2, 3?de anlamlı, Tasarım 4?de anlamsız ve basma dayanımına ait uyum yokluğu değerleri ise Tasarım 1, 2, 4?de anlamsız, Tasarım 3?de anlamlı elde edildi.Çökme için oluşturulan modellerde; Den büyük = 11.2 mm için R2, ayarlı R2ve tahmini R2 nin en düşük değerleri Tasarım 4?te (sırasıyla, 0.8154, 0.7758 ve 0.6920), en yüksek değerleri Tasarım 3?te (sırasıyla, 0.9305, 0.9045 ve 0.8665) elde edildi. Den büyük = 22.4 mm için ise en düşük değerleri Tasarım 4?te (sırasıyla, 0.8794, 0.8552 ve 0.7942), en yüksek değerleri Tasarım 3?te (sırasıyla, 0.9713, 0.9475 ve Tanımsız) elde edildi. Basma dayanımı için oluşturulan modellerde; Den büyük = 11.2 mm için R2 , ayarlı R2ve tahmini R2?nin en düşük değerleri Tasarım 4?te (sırasıyla, 0.9540, 0.9479 ve 0.9341), en yüksek değerleri Tasarım 1?de (sırasıyla, 0.9798, 0.9730 ve 0.9618) elde edildi. Den büyük = 22.4 mm için ise en düşük R2 değeri Tasarım 1, 2 ve 4?te (sırasıyla, 0.9765, 0.9765 ve 0.9770), en yüksek değeri Tasarım 3?te (0.9838), en düşük ayarlı R2değeri Tasarım 4te (0.9693), en yüksek değeri Tasarım 3?te (0.9748) ve en düşük tahmini R2değeri Tasarım 3?te (0.9301), en yüksek değeri Tasarım 1 ve 2?de (0.9651) elde edildi.Tanılamalar durum istatistiğinde sınır değerleri aşan deneme sayıları Tasarım 1, 2, 3 ve 4 için sırasıyla 14, 4, 23 ve 6 elde edildi. Tasarım 3?te en fazla (16) olmak üzere, sınır değerleri aşan toplam deneme sayısı 35 olarak, ?dengeleme (manivela)? değerlerinde gerçekleşti. Tasarım 1, 2 ve 3 deneme noktaları (sayıları) her bir etki değişkeninin köşe (gerçek) (alt ve üst sınır) ve merkez noktalarında olacak şekilde belirlendi. Su/Çimento etki değişkeninin ç/(ç+s+h) olarak değiştirilmesi ile oluşturulan Tasarım 4 deneme noktaları her bir etki değişkeninin (özellikle kategorik etki değişkeninin) köşe ve merkez noktalarına tekabul etmemektedir. Bu nedenle tasarımların karşılaştırılması yapılırken özellikle etki değişkenleri farklı olan tasarımların ayrı düşünülmesi gerekmektedir.Belirlenen etki değişkenlerinin ana, ikinci dereceden ve ikinci, üçüncü vb. mertebeden etkileşimli terimlerin tepki değişkenleri üzerindeki anlamlı etki düzeylerini fiziksel olarak açıklamak mümkündür. Ayrıca modele eklenen terim sayısının artırılması ile elde edilen modelin R2değerinin yüksek olması (yaklaşık > 0.90), yani modelden her bir deneme noktasında gerçek değerin elde edilmesi (artık = 0) deneysel, ölçüm ve kontrol edilemeyen etki değişkenlerinin etkilerinin de modelde bulunmasına yol açacaktır. Bu nedenle modelin gerçekleşen anlamlılığı, p(Model) < 0.0001 (<< anlamlılık = 0.0100) ve R2 değerinin yüksek olması fiziksel olarak modelin anlamlı olduğunu kanıtlamak için yeterli değildir. Her bir deneme noktasına ait tanılamalar durum istatistiklerinin (dengeleme, Cook?s mesafesi vb.) değerlendirilerek ve tepki yüzeylerinin oluşturularak tepki değişkenlerinin işlevsel bölge içerisinde kalıp kalmadığının da göz önüne alınması gerekir.İstatistiksel çözümlemelerde seçilen anlamlılık düzeyi ( ) değiştikçe modele eklenen terim sayısı değişmektedir. Terim sayısının artması genelde R2değerini yükseltmekte, fakat modelin barındıracağı deneysel, ölçüm vb. hatâlarının etkinliğini de artırmaktadır. Bu nedenle farklı anlamlılık düzeyleri için modeller oluşturularak en uygun modelin belirlenmesi gerekir.Kontrol edilebilir değişkenlerin değişim aralıklarının türsel etkenler (kategorik faktörler; kalker ve bazalt) için ayrı ayrı belirlenmesi kontrol edilebilir etki değişkenlerinin etki düzeylerinin anlamlı olarak belirlenebilmesi bakımından uygun olmaktadır. Agrega kayaç kökeni, tane biçim ve yüzey özelikleri gibi kategorik özelikler sayısallaştırılabilir ve kontrol edilebilir duruma getirilebilirlerse birlikte değerlendirilebilirler.Beton bileşimi tasarımı iyileştirilmesi çalışmalarında etki değişkenleri türlerinin ayrımları istenen tepki değişkeni tür ve düzeylerinin arzu edilirlik düzeylerine göre belirlenmeli, eşzamanlılık düzeyini uyumlulaştırmak üzere, deney sıklıklarından başlayarak, nitelik denetim düzeyi, kayıpları en aza indirecek biçimde uygun seçilmelidir.Anahtar Kelimeler: Beton, çökme, basma dayanımı, tepki yüzeyi yöntembilgisi, kısmîfaktöriyel tasarım, D Eniyileme tasarımı, arzuedilirlik
Bazı iyonların beton dayanımı ve beton çeliği üzerine etkileri
94 ÖZET İnşaat sektöründe, beton ve betonarme yapılatın mimari karakteristiklerini korumaları istenir.Binalarm çevresel etkilerle performansını kaybetmesi sonucu yıkma işlemleri büyük ekonomik kayıplara neden olduğu gibi,restorasyon işlemleri de güç ve pahalıdır. Beton yapılar fiziksel, kimyasal, fiziko-kimyasal ve mekanik etkiler altında olup, bu et kilere karşı gösterdiği direnç dayanım olarak ifade edilir. Fiziksel özelliklerden porozite ve betonun geçirgenliği diğer etkileri yönlendirmekte olup,betonda görülen hasarlarla sıkı bir ilişki içindedir. Çevresel kirlilikler ile beton yapısına porlardan difüzlenen yabancı iyonlar, ya betonda istenmeyen ürünler oluşturmakta, ya da yapıya girmediği halde betonarme de miri için korozif etkili olmakta, böylece yapı malzemelerinin ömürlerini kısaltmaktadır.Bu amaçla beton dayanımını arttırıcı ve betonarme demirinin korozyonunu önleyici önlemler gereklidir. +2 Deniz suyunda bol miktarda bulunan Cl" ve Mg iyonları ile çevresel kirliliklerden kaynaklanan NH4, S= ve SOf iyonlarının beton dayanımına ve bununla birlikte betonar me demirine korozif etkileri ile bu etkilerin ortam pH'ina bağlılığı incelenerek karşılaştır malar yapılmıştır. Klorür iyonlarının beton yapıyla bağlanma ürünleri oluşturabileceği, porlardaki serbest klorürlerin betonarme demirinin korozyonunda etkin olduğu ve korozyon potansiyelini aktif bölgeye kaydırdığı, derişimin artmasıyla bu etkilerin oldukça fazla oranda arttığı, be tonun basınç dayanımında % 20 lere kadar azalmaya neden olduğu saptanmıştır. Sülfat iyonları beton yapısındaki ana bileşenlerden C3A ile büyük moleküllü ettringite tuzu yaparak betonda genleşmeye ve buna bağlı olarak çatlaklara neden olmaktadır. 3500 ppm sülfat iyonunun betonun dayanımını % 15 dolayında düşürdüğü saptanmıştır. Sülfat iyonlannm direkt olarak betonarme demirine korozif etki yapmadığı,betonarme demirleri nin korozyon potansiyellerinin pasif bölgede olmasıyla değerlendirilmiştir. Sülfür iyonlarının, sadece betonun basınç dayanımına olan etkisi araştırılmıştır. Dayanımda sülfür iyonlarına bağlı olarak % 14 dolaymda azalma tesbit edilmiştir. Amonyum iyonları beton yapıyla direkt bağlanma ürünleri oluşturmamaktadır. Ancak amonyum iyonu - amonyak gazı dengesinden kaynaklanan por - hacim değişimlerinin ola bileceği, çok az derişimlerinin bile beton basınç dayanımını % 5 dolayında azaltmasıyla değerlendirilmiştir. Betonarme demirlerinin, korozyon potansiyellerinin pasif bölgede olması, amonyum iyonunun betonarme demiri üzerine çalışılan koşullarda korozyon etki sinin olmadığını göstermektedir. Magnezyum iyonları, beton yapıyla olgunlaşma süresinde tepkimeler vererek brucite oluşturmaktadır. Bu yapının porlarda jel oluşumuyla betonarme demirinin korozyonu95 üzerine etkin olabileceği korozyon potansiyellerinin aktif bölgede bulunmasıyla değerlendi rilmiştir. Aynı zamanda beton örneklerin basınç dayanımında da % 14 e kadar azalma olmuştur. Betonarme demirlerinin galvanik akım ve korozyon potansiyelleri ölçüldüğünde, beto nun ilk olgunlaşma süresi olan 28 gün boyunca değişimler görülmüş, betonun olgun laşmasının % 90 oranında tamamlanmasından sonra betonarme demirinin de büyük oranda ortamla dengeye geldiği saptanmıştır. Çalışılan iyonların beton ve betonarme demirine zararlı etkisini azaltabilmek için, bu iyonların beton ortamından uzaklaştırılması düşünülerek, beton ile temas suyu arasındaki derişim gradiyenti büyütülmüş, betonun olgunlaşması süresinde bu iyonların betondan dış ortama difüzlenmesine çalışılmıştır. Özellikle klorür iyonlarında bu işlemin yapılabileceği, diğer iyonlarda kısmen gerçekleştirilebileceği görülmüştür. Ortam pH ımn, amonyum ve sülfür iyonlarında önemli olduğu, diğer iyonlar da pH m fazla önemli olmadığı sonucuna varılmıştır. Ancak bu iyonlar için de derişime bağlı etkiler görülmektedir.
Bazaltik pomzaların beton agregası olarak kullanılabilirliği
Bu çalışmada farklı oranlarda agrega (bazik pomza, dere kumu), uçucu kül ve kimyasal katkı kullanarak betonun birim hacim ağırlık, dayanım, ısı ve ses yalıtım özelliklerinde meydana getirdiği değişiklikler araştırılmıştır. Yapılan çalışmada beton agregası olarak bazik pomzanın (Delihalil bazaltı) tek başına kullanılmasının mümkün olmadığı görülmüştür. Bu nedenle bazik pomza ile birlikte değişik oranlarda dere kumu ve maliyeti azaltmak amacıyla da uçucu kül kullanılmıştır. Farklı karışım tasarımları yapılarak elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde en hafif ( ? = 1916 kg/m3), dayanımı (C20), ısı yalıtımı 0,35 kcal/m2hoC, ses yalıtımı 22 Db, agrega oranları % 43 dere kumu (0-2mm), % 57 bazik pomza (0-25 mm), 350 kg çimento, 200 kg kül, 143 kg su ve çimentonun % 1,8' i kadar hiper akışkanlaştırıcı karışımından oluşturulan tasarımdan elde edildiği görülmüştür.
Yüksek fırın curufunun betonun mekanik özelliklerine etkisi
ÖZET Beton, yapı mühendisliğinde 20. yüzyılın en önemli yapı malzemesidir. Betonun bağlayıcı fazını oluşturan çimento, betonun bileşenleri içinde özellikleri ve ekonomik değeri bakımından özel öneme sahiptir. Çimentonun yerini alan veya özelliklerine katkı sağlayan doğal veya endüstri atığı puzolan maddeler 19. yüzyılın ikinci yarısından itibaren beton üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü, yeryüzündeki doğal kaynakların verimli ve geri dönüşümlü kullanılması, gelişmiş ekonomilerin önemli sorunlarından biridir. Bu sorunun çözümü için doğal çevrenin kirlenmesine ve tahribine neden olan endüstriyel atıkların depolanması ve geri kazanımı ile ilgili pek çok çalışma yapılmaktadır. Demir-çelik endüstrisinin atığı olan yüksek firm cürufunun (YFC) depolanması, miktarının çok fazla olması nedeni ile özel önem taşımaktadır. Bu atığın yapı sektöründe kullanılması, depolama sorununa kalıcı çözüm olmakta, çimento hammaddesinin ve/veya çimentonun yerini aldığı için üretimde ekonomi sağlamaktadır. Yapılan deneysel çalışmada, İskenderun Demir-çelik fabrikasının atığı olan YFC'nun betonun mekanik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Çimento ağırlığının %30'u ve %60'ı oranlarında YFC, betona üretim aşamasında çimento ile yerdeğiştirmeli (3R, 6R) ve ilaveli (3A, 6A) olarak katılmış, taze betonun işlenebilmesi ve sertleşmiş betonun 7., 28., 90., 180. ve 300. günlerdeki mekanik özellikleri araştırılmış, bu özellikler YFC katılmamış şahit grup ile karşılaştınlmıştır. Toplam 225 adet 10/20 silindir numuneden 75 tanesinde tek eksenli basınç deneyi yapılmış, bu deneyde basınç dayanımından başka ölçülen ve kaydedilen verilerden, gerilme-şekil değiştirme ilişkisi, bu ilişkiden de statik elastisite modülü belirlenmiştir. Diğer numunelerden 75 tanesinde yarma deneyi, 75 tanesinde de çekip çıkarma deneyi yapılmış, yarma dayanımı ve aderans dayanımı belirlenmiştir. Basmç ve yarma deneyi numunelerinde yapılan ultrases ölçümünden yararlanılarak dinamik elastisite modülü de belirlenmiştir. Betonun basmç dayanımı, elastisite modülü, yarma dayanımı ve aderans dayanımı bütün gruplarda zamanla artmıştır. Elastisite modülü, yarma dayanımı ve aderans dayanımı gibi mekanik özellikler, basmç dayanımı ile paralellik göstermiştir. %60 YFC ilaveli grubun işlenebilmesi ve mekanik özelliklerinin şahitten ve diğer gruplardan daha üstün olduğu, ince malzemeden yapılan azaltma ve dayanımdan sağlanan artış nedeni ile betonda kalite ve ekonomi sağladığı tespit edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Beton, yüksek firm cürufu, basınç dayanımı, statik elastisite modülü, dinamik elastisite modülü. ıx
Uçucu kül kullanılarak hazırlanan beton karışımların basınç dayanımının incelenmesi
Uçucu kül, doğru kullanıldığında ve betonun bileşen malzemesi olarak kullanıldığında değerli ve kullanışlı bir ürüne dönüşebilir. Uçucu kül, puzolanik özelliklerinden dolayı beton yapılarda kullanıldığında betona önemli faydalar sağlar.Bu çalışmanın amacı, uçucu külün kimyasal bileşiminin betonun basınç dayanımı üzerindeki etkisini incelemektir. Uçucu kül ile kısmi çimento ikamesi kullanılan 12 beton numunesinin basınç dayanımı testlerinden elde edilen sonuçlar verilmiştir. Bu modeller, uçucu külün görünen bileşiminin bir fonksiyonu olarak betonun basınç dayanımını tahmin etmek için 6 numunesi saf betondan oluşan bir referans modelle karşılaştırıldı. bu çalışmada aynı oranlarda çimento, kum ve su kullanılarak beton numuneleri oluşturulmuştur. Uçucu kül içeren beton numuneleri, 1m3 betona farklı oranlarda %10, %20 uçucu kül eklenerek oluşturulmuştur, Uçucu kül içermeyen beton numunesi ile uçucu kül içeren beton numunelerine 3, 7 gün ve 28 gün kürleme işlemi uygulandı. Deney sonuçlarına göre, uçucu kül miktarının artışı ile birlikte beton numunelerinin basınç dayanımı artmış.
Doğu Mahallesi (Korgun, Çankırı) dolayındaki kireçtaşlarının beton agregası olarak uygunluğunun araştırılması
Günümüzde, inşaat sektörü özellikle konut yapımında hızlı bir büyüme içerisindedir. Bu nedenle, konutların yapımında önemli bir yapı malzemesi olan betonun üretiminde agregalar yoğunlukla kullanılmaktadır. Başlıca, agrega, çimento ve sudan oluşan beton üretiminde, agrega dayanımı yüksek ise betonun yük taşıma mekanizmasına ve dolayısı ile betonarme yapının dayanımına olumlu yönde etki edecektir. Betonun ana hammadde girdisi %80'e varan oranlarla agregadır. Ülkemizde agrega üretimi taş ocaklarından, derelerden ve denizlerden yapılmaktadır. Daha kolay erişim ve kolay işlenebilirlik nedeniyle ocaklara ilgi her geçen gün artmaktadır. Ocak lokasyonlarına göre, kırma ve patlatma yöntemleriyle çıkarılır. Çıkarılan kireçtaşları yıkama ve eleme işlemlerinden geçer. Elenen malzeme 0-4 mm, 4-11,2 mm, 11,2-22,4 mm tane çapına göre sahada toplanır. Beton yapımında kullanılan agregalar için TS EN 12620+A1 standardında geçen geometrik özelliklerine göre; elek analizi, yassılık indeksi, çok ince malzemenin muhtevası, metilen mavisi deneyleri yapılmıştır. Fiziksel özelliklerini belirlemek için, parçalanma direnci (Los Angeles deneyi), aşınmaya karşı direnci (Mikro – Deval aşınma deneyi), yığın yoğunluğu, tane yoğunluğu ve su emme oranı deneyleri yapılmıştır. Dayanıklılık özelliklerini belirlemek için, donma/çözünme etkisine karşı direnci, hacim kararlılığı – kuruma büzülmesi, agregalarda alkali – silika reaktifliği deneyleri yapılmıştır. Kimyasal özelliklerini belirmek için ise klorür içeriği, asitte çözülebilen sülfat tayini, toplam kükürt tayini, hafif kirleticilerin tayini, potansiyel humus varlığının tayini, fulvo asit içeriğinin tayini yapılmış ve uygunluğu kontrol edilmiştir. Bu çalışma, Doğu Mahallesi (Korgun, Çankırı) dolaylarında yaygın olarak görünen kireçtaşlarının beton agregası olarak uygunluğu hakkındadır.
Kompozit beton yapı elemanlarının basit eğilme etkisi altında davranışının incelenmesi
ÖZET Ham madde rezervlerinin kısıtlı olması, insanoğlunu, (1) Mevcut rezervleri olabildiğince ekonomik olmaya, (2) Yeni malzemeler keşfetmeye zorlamaktadır. Bu bağlamda yerel malzemelerin kullanılabilirliklerinin araştırılması, özellikle inşaat mühendisliği uygulamaları bakımından önem taşımaktadır. Yerel yapı malzemeleri rezervleri ve çeşitliliği bakımından oldukça zengin bir potansiyele ve yapı geleneklerine sahip Anadolu'da, hafif yerel tabiî agregalar kullanarak taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan yapı elemanları üretmek ve bunların özelliklerini ve performanslarım test etmek, son zamanlarda gittikçe yaygınlaşan bir araştırma ve uygulama alanıdır. Bu çalışmada; Kayseri Develi yöresinde bol miktarda bulunan tabiî bims kumu ve agregası kullanılarak üretilen "hafif beton-beton" kompozit betonarme döşeme elemanlarının kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, "120*220*h" cm. boyutunda, normal+hafif beton kalınlıkları 5+5 cm., 5+8 cm. ve 5+10 cm. olan 24 adet betonarme kompozit kesitli plak elemanlar; çekme bölgesi normal beton ve basmç bölgesi hafif beton olacak şekilde, donatı yüzdeleri ise çekme kırılması, denge kırılması ve basınç kırılması verecek şekilde boyutlandırılmak suretiyle üretilmişlerdir. Ayrıca kompozit elemanlarda rij itlik değişimini kıyaslayabilmek amacıyla, yine kalınlıkları 10 cm., 13 cm., 15 cm. olan 3 adet betonarme normal beton kesitli plak elamanlar üretilmiştir. Numuneler 1/3 noktalarından yüklenerek kırılmış ve önerilen kompozit döşeme elemanlarda sağlanan ağırlık tasarrufu ve kullanılabilirlikleri deneysel verilere dayandırılarak gösterilmiştir. Sonuç olarak; Hafif beton için 400 dozaj ile C16 kalitesinde beton imal edilirken, normal betonda 300 dozaj ile aynı beton kalitesi elde edilebilmiştir. Hafif beton ve normal betonda elastisite modülleri arasındaki oran 1/3, kompozit ve normal beton plakların eğilme rij itlikleri arasındaki oran ise 1/2 mertebelerinde bulunmuştur. Normal ve hafif beton derzinin 4-6 mm. pürüzlendirilmesinin deney sonucunda, kesit davranışı açısından yeterli olduğu tespit edilmiştir. Kompozit plak kullanımı ile yapı öz ağırlığının %20«30 daha azaldığı hesaplanmıştır. Deney sonucunda Kompozit plak elemanlarının kesme dayanımının normal beton kesitli plak elemanlara göre daha düşük olduğu gözlenmiştir. xvıı
Agrega türünün ve lif kullanımının geçirimli beton özelliklerine etkisi
Küresel ısınma kaynaklı iklimsel değişiklikler nedeniyle son yıllarda yağan aşırı yağmurlar kentlerimizde can ve mal güvenliğini tehlikeye sokmaktadır. Bu durum, toprak ve hava bağının plansız betonlaşma ile büyük oranlarda kesildiği, böylece yağmur sularının toprak tarafından emilmesinin önlendiği kentlerimizde daha çok görülmektedir. Toprak ve hava bağlantısının sağlanması, kent alt yapıları ile tahliye edilen yağmur suyu miktarının azaltılması ve artan sel ve aşırı yağmurların neden olduğu hasarların önüne geçilmesi amacıyla geçirimli betonlar kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, bazalt, kalker, traverten, pomza ve plastik agregası olmak üzere 5 farklı agrega kullanılarak geçirimli betonlar üretilmiştir. Karışımlarda farklı boyutlarda agregalar kullanılarak agrega gradasyonunun geçirimli betonun özellikleri üzerinde etkisi incelenmiştir. Geçirimli betona çelik ve plastik lif ikame edilerek bu 2 farklı lifin geçirimli betonların özelliklerine etkisi de araştırılmıştır. Geçirimli betonun taze hal özelliklerinin tespiti için, çökme ve birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Sertleşmiş geçirimli betonun özelliklerinin tespiti için, birim ağırlık, porozite, basınç, eğilme ve yarmada çekme dayanımı, aşınma direnci ve geçirimlilik deneyleri yürütülmüştür. Çalışma sonucunda, geçirimli beton özelikleri üzerinde agrega tipinin belirgin bir etkisi gözlenmezken, agrega boyutu ve lif kullanımı ve lif tipinin belirgin etkileri ortaya konmuştur.
Recycling of waste paint in concrete mortar
Every year, millions of liters of latex paint go to waste around the world. Considering the similarities in the chemical composition of waste paint and polymeric additives, this study aiming to use waste paint in concrete has emerged. In this study, the adequacy of using waste paint as a chemical additive in concrete mortar is discussed. It is a study towards the development of new cementitious materials with a lower environmental impact, given the importance of sustainability as the main driver for future innovations. Except for the amount of waste paint, all materials were kept constant, and the effects of waste paint on the concrete mortar, the properties of hardened concrete, and fresh concrete, were investigated as a result of a number of experiments. As a result of the experiments, it was decided that the optimum amount of paint to be used in the experiment was 3% while improving the fresh concrete properties of the waste paint. It was concluded that not all types of paints could be used, and it was determined that solvent paints disrupted the structure of the concrete mortar and segregated it. It has been concluded that using waste paint as a material that will affect the negative properties of normal concrete positively while eliminating wastes for a more livable environment will affect the properties of concrete in low tension concretes, namely pavements and bridge coatings, in a good way.
Lifli ve lifsiz beton numunelerde boyut etkisinin incelenmesi
Bu çalışmada, lifli ve lifsiz beton numunelerin şekil ve boyutunun basınç dayanımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu doğrultuda üç grupta farklı beton karışımları hazırlanmıştır. Birinci grupta, herhangi bir kimyasal veya mineral katkı kullanılmadan sadece su/çimento (0,5, 0,6, 0,65 ve 0,7) oranı esas alınarak karışımlar hazırlanmıştır. İkinci grupta, farklı basınç dayanımlarında (C12, C16, C25, C30, C35, C40 ve C50) karışımlar hazırlanmıştır. Üçüncü grupta ise C25 ile C35 karışımlarının içerisine farklı oranlarda çelik lif eklenerek karışımlar hazırlanmıştır. Bu karışımlar kullanılarak, l/d oranı 3,5 ile 0,67 arasında değişen farklı çap (10, 12 ve 15 cm) ve yükseklilerde (10, 15, 20, 25 ve 30 cm) silindir numuneler elde edilmiştir. Bu numunelere ilaveten farklı boyutlarda (7,1, 10, 12, 15 ve 20 cm) küp numuneler ve çelik lifli karışımların eğilme dayanımını bulabilmek amacıyla 10x10x50 cm boyutlarında prizma numuneler de üretilmiştir. Tüm numunelere 28. günde eksenel basınç dayanımı ve eğilmede çekme dayanımı deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, farklı boyutlardaki silindir ve küp numunelerin basınç dayanımlarının sonuçları ile standart numunenin basınç dayanımı sonucu arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Elde edilen bulgular ışığında, numune şekil ve boy değişiminin, basınç dayanımı üzerinde kesin bir etkisinin olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Beton, Basınç Dayanımı, Boyut Etkisi, Şekil Etkisi, Lif Katklı Beton
Karayolu sanat yapısı olarak betonarme-çelik istinat yapılarının tasarımı
İstinat yapıları eğimli alanlarda, kayma ihtimali bulunan zeminlerin göçmesini engellemek, binaların toprak altında kalan kısımların bodrum duvarlarını oluşturmak, köprülerde kenar ayak görevi yapmak ve limanların sudan ve diğer etkenlerden korunmasını sağlamak amacıyla yapılan inşa yapılarıdır. Günümüzde yamaç arazilerinin teraslanması sonucu karayolu projelerinde sanat yapıları önem kazanmıştır. Derin kazılardaki toprak itkilerini önlemek ve kıyılardaki karayollarının zemin stabilitesini sağlamak amacıyla beton ağırlık tipi istinat yapıları ve palplanşlar kullanılmaktadır. Günümüzde hem istinat duvarı analiz programlarının yetersiz olması hem de uygulamadan kaynaklanan yanlışlıklar nedeniyle istinat duvarları yıkılmaktadır. Ülkemizin deprem kuşağında yer alması nedeniyle depremin dinamik etkileri bir kez daha gün yüzüne çıkmıştır. Özellikle deprem durumunda istinat yapılarına statik kuvvetlere ek olarak dinamik kuvvetler de etki etmektedir Bu durum istinat yapılarının tasarımını bir kez daha ön plana çıkarmıştır. Bu çalışmada beş farklı istinat tipi depremli ve depremsiz duruma göre incelenmiştir. Bunlar palplanş istinat duvarı, ağırlık istinat duvarı, betonarme konsol istinat duvarı, hafifletme konsollu betonarme istinat duvarı ve nervürlü betonarme istinat duvarıdır. Rankine ve coulomb yöntemlerinden faydalanılarak zemin itkileri hesaplanmıştır. İstinat yapılarına zemin itkisi, sürşarj yükü, su kuvveti, sürtünme kuvveti gibi belli kuvvetler uygulanmıştır. Böylece depremin farklı istinat yapılarındaki etkisi ortaya konulmuştur ve depremli durumda temel genişliğinin ne kadar arttığı bulunmuştur.Bu çalışmada ayrıca suyun istinat duvarları üzerindeki etkisi incelenmiştir. Su kuvvetinin istinat yapılarının temelinde ne kadar bir artışa neden olduğu ortaya konulmuştur. İstinat yapılarının boyutlandırma işleminde İdecad, Sap 2000 ve Prota Details gibi analiz programlarından faydalanılmıştır. Bu çalışma sonucu elde edilen değerler yardımı ile hangi tür istinat duvarının daha uygun olduğu ortaya konulmuştur.
Çevresel etkileri bakımından bazı mineral beton katkı maddelerinin kimyasal içeriklerinin karşılaştırılması
Son yüzyılda dünya genelinde nüfus artışı ve nüfusun kentsel alanlarda yoğunlaşması, bu alanlarda yeni binaların yapılmasını zorunlu kılmıştır. Yapılan binalar büyük oranda betonarme binalar olup, temel yapıtaşını beton oluşturmaktadır. Beton ise çeşitli katkı maddelerinin bileşiminden oluşmaktadır. Günümüzde betonun yoğun kullanımından dolayı beton katkı maddeleri konusunda çok sayıda çalışma yapılmaktadır. Ancak, bu katkı maddelerinin kimyasal içerikleri konusunda yapılmış çalışma sayısı oldukça sınırlıdır. Bu katkı maddelerinin kimyasal içerikleri konusunda önemli bilgi eksikliği bulunmaktadır ve bu durum sektörde çalışan insanların sağlığı yanında inşaat faaliyetlerinin çevresel etkileri konusunda da bilgi eksikliği oluşmasına sebep olmaktadır. Bu çalışmada, beton katkı maddesi olarak kullanılan bazı malzemelerde, insan ve çevre sağlığı açısından son derece zararlı olan ağır metallerden Pb, Cr, Zn, Ba, Mn, Li, Ga, Ag, B, Co, Bi, Mg, As, Cd, Ni, Se, Pt, Na, K, Ca, Fe, Cu, In, P, Sr, S, V, Sn, Au, Ti, Mo, Nb, Sb, Ge ve Al elementlerinin konsantrasyonları değerlendirilmiştir. Çalışma sonuçları özellikle bazı çimentolar ile yüksek fırın cürufu ve bakır cürufu gibi bazı katkı maddelerinde çalışmaya konu metallerden insan ve çevre sağlığı bakımından son derece zararlı olabilen Pb, Cr, Zn, Ba, Mn, Li, Ga, Ag, B, Co, Bi, Mg, As, Cd gibi metallerin çok yüksek konsantrasyona ulaşabileceğini göstermiştir.
Farklı lif katkılı polimer harçların özelliklerinin araştırılması
Beton günümüzde sudan sonra en çok kullanılan ikinci yapı malzemesidir. Betonun dayanımı üzerine yapılan araştırmalar gün geçtikçe artmaktadır. Polimer betonlarda lif kullanımı ise son zamanlarda araştırmacıların dikkatini çekmektedir. Bu tez kapsamında; betona %5 oranında poliüretan katılarak poliüretan katkılı beton elde edilmiştir. Elde edilen betona doğal liflerden Hindistan cevizi lifi (HLPOL) ve cam elyaf lifi (CLPOL) farklı oranlarda (%0, %0,5, %1, %1,5) 20 mm uzunluğunda ilave edilerek, polimer katkılı betonlarda doğal ve yapay liflerin etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla taze haldeki betonlara yayılma çapı deneyi ve sertleşmiş betonlarda birim hacim ağırlık, 7 ve 28 günlük numunelerin basınç ve eğilme dayanımı deneyleri ve 28 günlük numunelerin ultrasonik ses dalga testi (UPV) deneyleri yapılmıştır. Ayrıca numunelerin içyapı analizleri için SEM–EDS analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada 7 günlük numunelerin basınç dayanımında en iyi sonuç %1 oranında hindistan cevizi lifi içeren HLPOL 5- serisinden ve 28 günlük kür süresi sonunda ise %1 hindistan cevizi lifi içeren HL 0-1 serisinden elde edilmiştir. Eğilme dayanım deneyi sonuçları incelendiğinde 7 ve 28 günlük kür sonunda %1,5 cam elyaf lifi içeren numunelerin (CL 0-1,5) optimum sonuç verdiği belirlenmiştir. Ultrasonik ses dalga testi sonuçları incelendiğinde en iyi sonucu 2,0 km/s ile CL 0-1 serisinin sağladığı gözlemlenmiştir. Çalışmanın sonucunda; doğal bir lif olan hindistan cevizi lifinin ve yapay bir lif olan cam elyaf lifinin %5 poliüretan katkılı polimer beton içerisinde optimum %1 olarak kullanılabilirliği belirlenmiştir.
Düzce yöresi agregalarının mühendislik özelliklerinin belirlenmesi ve beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmada, Düzce yöresindeki Asar Deresi, Küçük Melen Deresi, Aksu Deresi, Hasanoğlan Barajı ve Kurtsuyu mevkilerindeki agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri ile beton üretiminde kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. Bu amaçla agregalarda; tane dağılımı, gevşek ve sıkışık birim ağırlık, organik madde miktarı, ince madde oranı, yüzey nemi oranı, tane yoğunluğu, su emme oranı, donma-çözülme direnci, Los Angeles aşınma direnci, darbe dayanımı, kırılma dayanımı ve Mohs sertlik deneyleri yapılmıştır. Üretilen taze betonlarda çökme, yoğunluk ve Ve-be deneyleri yapılmıştır. Bu deneysel çalışmalardan sonra her agrega ocağı için aynı karışım oranlarına sahip betonlar üretilmiş ve bu betonların mühendislik özellikleri incelenmiştir. Sertleşmiş betonda yoğunluk tayini ve su emme, yarmada çekme dayanımı, ultrases geçiş hızı, Schmidt test çekici ile yüzey sertliği ve basınç dayanımı deneyleri yapılmış ve sonuçlar her bir ocak için karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. Sonuç olarak, doğal agregaların kırma taş agregalara oranla daha iyi mühendislik özelliklerine sahip olduğu, farklı ocaklardaki agregalarla üretilen betonlardan Aksu Deresindeki agregalarla üretilen betonların en iyi mekanik özelliklere sahip olduğu, bunun yanında Düzce yöresi agregalarının beton üretimine uygun olduğu görülmüştür.
Kriyojenik sıcaklık etkisindeki kendiliğinden yerleşen betonlarda kırılma mekaniği performansının belirlenmesi
Günümüzün en temel ısınma araçlarından biri olan ve ülke olarak diğer ülkelerden ithal ettiğimiz doğalgazın temininde tek bir ülkeye bağımlı olmamak son derece önemlidir. Bu nedenle doğalgazın yüksek hacimlerde depolanması büyük önem arz etmektedir. Doğalgazın depolanması için sıvılaştırılması gerekmekte olup sıvılaşma esnasında doğalgazın hacmi yaklaşık 600 kat küçülmekte ve sıvı haldeki doğalgazın sıcaklığı -162oC olmaktadır. Bu düşük sıcaklıklar kriyojenik sıcaklık olarak adlandırılmaktadır. Beton muhafaza tanklarının doldurma ve boşaltma anındaki termal etkilere ve beklenmedik sızıntı durumlarına karşı dayanıklı olması gerekmektedir. Bu çalışmada, doğalgazın depolandığı beton muhafazalı tankların herhangi bir sızıntı, termal şok vb. durumlarda kriyojenik sıvı ile betonun teması sonucunda ortaya çıkabilecek etkiler ve beton davranışı incelenmiştir. Bu kapsamda beton muhafazalı kriyojenik depolama tankları için kullanımı önerilebilecek yüksek dayanıklı kendiliğinden yerleşen beton tasarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kriyojenik etkiyi temsil etmek amacıyla sıvı nitrojen kullanılarak bir ve beş çevrim donma çözülme etkisi sonucunda dayanım özelliklerindeki değişim incelenmiştir. Ayrıca beton içerisindeki nem durumunun etkisini araştırmak üzere numuneler suda ve havada olmak üzere iki farklı kür işlemine tabi tutulmuştur. Enerji yapılarının stratejik önem derecesinin yüksek olması nedeniyle, tasarımları yapılan bu betonların, dayanım parametreleri geleneksel dayanım ölçütlerinin yanı sıra iki parametreli kırılma mekaniği test yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Kırılma mekaniği parametrelerinin belirlenmesi amacıyla üç farklı boyutta, her farklı boyut için üç farklı çentik uzunluğuna sahip kirişler üretilmiştir. Üretilen kirişler üzerinde mekanik testler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler geleneksel tasarım metotları ve kırılma mekaniği parametreleri ile ilişkilendirilerek sonuçlara ulaşılmıştır. Sonuç olarak, hava kürü numunelerinin su kürü numunelerine göre kriyojenik çevrime daha dayanıklı olduğu belirlenmiştir. Bir çevrim kriyojenik işlem ardından KIC ve CTODc değerleri artış göstermiştir. Beş çevrim sonucunda ise, bir çevrime kıyasla KIC ve CTODc değerlerinde düşüş görülmüştür. Anahtar sözcükler: Doğalgaz, Kendiliğinden Yerleşen Beton, Kırılma Mekaniği, Kriyojenik sıcaklık
Cam lifi takviyeli betonlarda olgunluk indeksi yöntemi ile eğilme ve basınç dayanımlarının tahmin modelinin geliştirilmesi
Cam lif takviyeli betonlar (GRC-CTB) yüksek mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olması nedeniyle inşaat sektöründe kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Normal betonlardan farklı olarak çok düşük kalınlıklarda kabuk elemanlar olarak üretilmekte bu yönüyle çevresel etkiler açısından da sürdürülebilirlik kriterlerine katkı sağlamaktadır. Ayrıca kabuk elemanların tasarımında basınç dayanımından daha çok eğilme ve çekme dayanımları ana kriterler olarak kullanılmaktadır. Betonun üretim sonrası kalıpta bekleme süreleri ile söküm sürelerinin doğru bir şekilde izlenmesi, doğru zamanda kalıptan çıkarma işleminin başlatılabilmesi çok önemlidir. Kalıptan söküm sürelerinin belirlenmesinde tahribatlı test yöntemleri ile dayanımların belirlenmesi erken yaş dayanımları için uygulanabilir değildir. Bu amaçla erken yaşlardaki dayanım gelişiminin izlenmesi için çeşitli yöntemler mevcuttur. Beton dayanım gelişimini tahmin eden tahribatsız yöntemlerden biri olan olgunluk metodu; zamanın ve sıcaklığın malzemenin özellikleri üzerindeki ortak etkisini inceleyen ve aynı olgunluğa ulaşmış aynı karşıma sahip betonların aynı özelliğe sahip olduğu varsayımına dayanan tahribatsız bir yöntemdir. Bu yöntemle özellikle betonun erken yaşlardaki dayanım gelişimi çevresel etkilerde göz önünde bulundurularak değerlendirmek mümkün olmakta ve kalıp alma süreleri de kontrol edilebilmektedir. Literatürde bu yöntemde olgunluk ve basınç dayanımı ilişkisi kullanılarak tüm bu parametreler kontrol edilmektedir. Lif takviyeli betonlarda ise kritik olan dayanım değeri basınç dayanımından daha çok eğilme dayanımı olmaktadır. Bu çalışmada; cam lifi takviyeli betonlarda olgunluk indeksi yöntemi ile eğilme ve basınç dayanımının tahmin modelinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda % 0, 1, 2 ve 3 oranlarında cam lif takviyeli betonlar üretilmiştir. Her tip betonun C değerlerinin belirlenmesi için Ağırlıklı Olgunluk Yöntemi kullanılmıştır. Devamında üretilen betonlardan hem basınç hem de eğilme örnekleri içerisine yerleştirilen sıcaklık sensörleri ile 1, 2, 3, 5, 7, 14, 28 ve 56. günlerde sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilerek olgunluk indeksi değerleri hesaplanmıştır. Aynı günlerde farklı oranlarda cam lifi takviye edilmiş örnekler üzerinde basınç ve eğilme dayanımı değerleri ile yoğunluk ve Leeb sertlik ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen veriler kullanılarak lif takviyeli betonlarda lif miktarına bağlı olgunluk-basınç dayanımı, olgunluk-eğilme dayanımı ilişkileri ortaya konulmuştur. Bu veriler ışığında cam lifi takviyeli betonlar için yeni bir olgunluk-dayanım ilişki modeli önerilmiştir.
Donma çözülmeye maruz kalmış metakaolin esaslı geopolimer betonun bakterilerle otonom ve otojen iyileştirilmesi
Dünyada yapı malzemesi olarak en çok kullanılan malzeme beton olduğu bilinmektedir. Betonun üretiminde çimento temel malzemedir. Çimento üretimi sırasında yüksek miktarda enerji harcanması ve zararlı gazların salınımı çimentonun yerine kullanılabilecek farklı bağlayıcıların üretilmesine neden olmuştur. Geopolimerde ise bağlayıcı olarak endüstri yan ürünlerinin bağlayıcı (uçucu kül, cüruf v.b.) olarak kullanılmaktadır. Kullanılan bağlayıcılar alkali ile aktive edilmesiyle geopolimerler üretildiği bilinmektedir. Beton ve betonarme elemanlarda durabilite etkilerinden dolayı çatlaklar meydana gelmektedir. Çatlak meydana gelen betonun durabilite özellikleri olumsuz etkilenmektedir. Son zamanlarda, betonda oluşan çatlakları iyileştirmek amacıyla bakteriyel iyileştirme hakkında çalışmalar yürütülmüştür. Bu tez çalışmasında, donma çözülme etkisine maruz bırakılmış metakaolin esaslı geopolimer beton numunelerinin bakterilerle otonom ve otojen iyileştirilmesi araştırılmıştır. Bakteriyel iyileşmede Alman mikroorganizma ve hücre kültürleri koleksiyonundan (DSMZ) 33 nolu suşu olan S. pasteurii kullanılmıştır. Ayrıca, bağlayıcının %4'ü oranında kolemanit ve %6' sı oranında alüminyum çamuru kullanılarak numuneler üretilmiştir. Üretilen numuneler TS EN 15177 standartına göre donma-çözülmeye maruz bırakıldıktan sonra otojen ve otonom olarak iyileştirilmiştir. Tez çalışmasının sonucunda, donma-çözülmeye maruz kalmış geopolimer beton numunelerin çatlakları S. pasteurii kullanılarak başarılı bir şekilde iyileştirilmiştir.
Atık cam tozu kullanılan betonların yüksek sıcaklık performanslarının incelenmesi
Çevresel sürdürülebilirlik birçok alanda olduğu gibi inşaat mühendisliği alanında da dikkat çeken bir konudur. İnşaat mühendisliği araştırmacıları, yapı malzemeleri üretiminde, özellikle çimentolu kompozitlerde çeşitli atıkları ilave veya ikame katkı malzemesi kullanmakta ve çevresel sürdürülebilirliğe önemli katkılar sunmaktadır. Çevresel risk taşıyan önemli atıklardan bir tanesi de evsel atıkların ortalama % 6 - 8' ini temsil eden cam atıklarıdır. Geri dönüşümü mümkün olan bir malzeme olsa da alternatif geri kazanım yolları sürekli araştırılan bu malzemelerin öğütülerek toz hale getirilmesi ve çimentolu kompozit içerisinde kullanımı da önemli bir araştırma alanı olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, farklı oranlarda atık cam tozu içeren betonların yüksek sıcaklık sonrası dayanım performanslarındaki değişim incelenmiştir. Bu amaçla 50 μm ve altı tane dağılımına sahip atık cam tozu hacimce sırasıyla % 5, % 10, % 15, % 20, % 25 ve % 30 oranlarında çimento ile yer değiştirilerek karışımlara ikame edilmiştir. Üretilen cam tozu ikameli betonlar üzerinde 28 gün kür uygulaması sonrası su emme, ultrases geçiş hızı, basınç dayanımı ve yarmada çekme dayanımı gerçekleştirilerek betonların fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Buna ek olarak, üretilen beton numuneler sırasıyla 400 oC, 600 oC, 800 oC' de yüksek sıcaklığa maruz bırakılmış ve sıcaklık sonrası basınç dayanımı kayıpları incelenmiştir. Sonuç olarak, %10 oranına kadar atık cam tozunun yüksek sıcaklığa dayanıklı beton üretiminde çimento ikame malzemesi olarak kullanılabileceği ve çimento miktarında yapılacak bu azaltma ile karbon ayak izi azaltılmış daha çevreci bir beton üretiminin mümkün olabileceği görülmüştür.
Geometrik benzer ve benzer olmayan çentikli beton numunelerde boyut etkisinin incelenmesi
Laboratuvar boyutundaki numunelerin dayanımı, gerçek yapılardaki yapısal elemanların dayanımından daha büyüktür. Kırılma mekaniğinde, bunun sebebi boyut etkisi kavramı ile açıklanmaktadır. Boyut etkisi, başlangıç çatlaklarına sahip numunelerin artan boyutu ile dayanımının azaldığını belirtmektedir. Çok iyi bilinmektedir ki, beton gibi yarı gevrek malzemelerde başlangıç çatlağı olmasa bile boyut etkisi görülmektedir. Çünkü beton numuneler yüklere maruz kalmadan önce bile boşluklar ve çatlaklar gibi belirli kusurları içerebilir. Bu sebeple, başlangıç çatlağına sahip olmayan numunelerin kırılma davranışını anlamak ve başlangıç çatlaklar olmadan çatlak uzunluğunun numune derinliğine oranının beton numuneler için boyut etkisi kanunu üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla bu tez çalışması yapılmıştır. Kırılma modelleri ile geometrik benzer numuneler üzerinde boyut etkisi araştırmaları gerçekleştirilmiştir, ancak farklı geometriler için boyut etkisi sunan deneysel veriler oldukça sınırlıdır. Bu amaçla, sunulan tez çalışmasında geometrik benzer ve benzer olmayan deney numuneleri incelenmiştir. TS 802 standartlarına uygun olarak 4, 8 ve 12 mm agrega dane çaplarına sahip beton karışımları hazırlanmıştır. Karışımlarda su/çimento oranı 0.6 olarak tasarlanmıştır. Deneysel çalışmalarda merkezi, çift sınır ve tek sınır çentikli numuneler üretilmiştir. Numuneler 50 mm kalınlıkta, en az üç farklı derinlik ve relatif çentik boyu ile tasarlanmıştır. Farklı kombinasyonlarda 12 seri, 552 adet numune üretilmiştir. Aynı zamanda sertleşmiş betonun mekanik özelliklerini tayin etmek için her seride küp numuneler kullanılmıştır. Hazırlanan numunelere 28 gün kür süresi sonunda, yarma, eğilme ve kompakt basınç deneyleri uygulanmıştır. Elde edilen veriler boyut etkisi kanunları ve kırılma mekaniği modelleri kullanılarak analiz edilmiş ve yaklaşık formüller geliştirilmiştir. Tüm numune türlerinde boyut etkisi görülmüş ve yaklaşık formüllerin uygulanabilir olduğu belirlenmiştir.
Kolemanit katkılı çimento ile üretilen pomza agregalı hafif betonun fiziksel özelliklerinin araştırılması
Kolemanit katkılı çimento ile üretilen pomza agregalı hafif betonun, fiziksel özelliklerini araştırmak amacıyla yapılan bu çalışma kapsamında, %0, %0.4, %0.6, %0.8, %1 ve %2 oranlarında çimento ile ikame edilen kolemanit katkısı ile hafif beton numuneleri üretilmiştir. Beton karışımında iri ve ince agrega olarak, Türkiye-Van-Erciş-Kocapınar Bölgesi'nden elde edilen pomza kullanılmıştır. Beton numuneleri 28, 56 ve 360 gün kürlenmiş ve çalışma kapsamında, beton numunelerinin gama radyasyon soğurganlıkları deneysel olarak incelenerek kolemanit katkısının bu anlamda etkisi irdelenmiş, ayrıca WinXcom programı ile teorik olarak hesaplanan radyasyon zırhlama değerleriyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca numuneler üzerinde, porozite, kılcal su emme, ultrases hızı geçiş, basınç dayanımı ve yüksek sıcaklık dayanımı deneyleri yapılmış ve kür yaşının söz konusu parametrelere etkisi belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre kolemanit katkısı hafif betonun radyasyon zırhlama özelliğinde iyileştirme yapmış, ancak kolemanit oranı (%0.4-2) ile lineer ve kütle soğurma katsayıları arasında doğrusal bir ilişki olmadığı görülmüştür. Özellikle uzun süreli (360 gün) kürleme yaşının lineer ve kütle soğurma katsayılarını yükseltmiş ve ortalama serbest yol değerlerini düşürmüş, kür yaşı ile söz konusu parametreler arasında güçlü doğrusal bir ilişki olduğu ortaya konulmuştur. WinXcom ile yapılan radyasyon zırhlama teorik hesaplarıyla uyumlu sonuçlar bulunmuştur. İleri kür yaşı (360 gün), kapiler su emme ve porozite değerlerini sırasıyla, %23.13-43.76 ve %9.6-23.8 seviyelerinde düşürmüş, basınç dayanımında kolemanit katkısı özellikle ileri kür yaşlarında iyileşmeler göstermiş, 360 günlük kür yaşı basınç dayanımını pozitif yönde etkilemiş ve ultrases geçiş değerleri ile karşılaştırıldığında sonuçlar birbirine uyumlu çıkmıştır. 28 ve 56 günlük kolemanit katkılı numunelerde 400oC sıcaklık sonrası değişken bir ağırlık ve basınç kaybı gözlemlenirken, 600oC ve 800oC'lik sıcaklıklarda birbirine yakın çıkmıştır.
Betonun çekme dayanımının öngermeli kirişlerde yerdeğiştirmelere etkisi üzerine program geliştirme
Bu çalışmada, betonun çekme dayanımının öngermeli kirişlerde yer değiştirmelere etkisi araştırılmıştır. Betonun çekme dayanımı, günümüz yönetmeliklerinin de zorunlu kıldığı şekilde betonarme ve öngermeli elemanların tasarımında ihmal edilmektedir.Sunulan çalışmada, betonun bu davranışını ifade edecek 6 farklı malzeme modeli incelenmiştir. Bu amaçla, Visual Basic dilinde program hazırlanarak malzeme modelleri karşılaştırılmıştır.Program, dikdörtgen, T ve I olmak üzere 3 farklı kesitin analizini yapabilecek şekilde hazırlanmıştır.Anahtar Kelimeler : Beton, Çekme dayanımı, Öngermeli beton, Kiriş, Yerdeğiştirme, Programlama
Numune mesnet aralığı ve boyutunun betonun çarpma dayanımına etkisi
Beton ve betonarme elemanlar kullanım yerlerine göre farklı etkilere maruz kalırlar. Bu etkilerden basınç ve çekme kuvvetlerine karşı betonun davranışı üzerine bir çok araştırma yapılmış olmasına karşın betonda çarpma dayanımı etkileri yeterince araştırılmamıştır. Betonarme yapıların etkisi altında kaldığı, davranışı en az bilinen yükleme tipi çarpma yüklemesidir.Bu çalışmada numune mesnet aralığı ve boyutunun betonun çarpma dayanımına etkisi incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, çarpma mukavemetinin belirlenmesi için yapılan deneylerde max. agrega çapı 16 mm. olan, üç farklı a/D oranına (0,1-0,2 ve 0,3) ve iki farklı L/D oranına (2,5 ve 4) sahip 6 seri numune hazırlanmıştır.Hazırlanan her serideki numunelerin basınç, eğilmede çekme, yarmada çekme ve çarpma dayanımlarının belirlenmesi için deneyler yapılmıştır.Deneyler sonucunda, mesnet aralığı arttıkça numunenin kırılması için gereken enerjinin azaldığı, boyut arttıkça da kırılması için gereken enerjinin arttığı görülmüştür.