Barit agregası kullanılarak kendiliğinden yerleşen ağır beton üretilebilirliğinin araştırılması

Belirli oranlarda çimento, agrega, su ve gerektiğinde bazı katkı maddelerinin karıştırılması sonucu elde edilen yapı malzemesine beton adı verilir. Günümüz dünyasında beton malzemesinin özellikle inşaat alanında kullanımı her geçen gün artmaktadır. Beton malzemesinin gün geçtikçe kullanımı yaygınlaştığından dolayı mekanik ve fiziksel özelliklerinin kapsamlı incelenmesi gerekmektedir. Yapılan çalışmalar sonucunda geleneksel betonun yüksek dayanım, dayanıklılık gibi bazı özel ihtiyaçları karşılamada eksik olduğu ortaya çıkmıştır. Bu eksikleri giderebilmek ve kolaylık sağlamak amacıyla özel betonların üretilmesi yönünde adımlar atılmıştır. KYAB, vibrasyon kullanılmadan donatıların sık olduğu dar geçişlerden kolayca geçip kalıplara düzgün yerleşmesini sağlamak amacıyla ve gelişen teknolojiye bağlı olarak insan sağlığı üzerinde ciddi tehdit yaratan ışınlardan korunmak amacıyla kullanılan bir yapı malzemesidir. Ayrıca KYAB'nin geleneksel betondan en önemli farkı karışımda kullanılan agreganın yoğunluğunun yüksek olması ve süperakışkanlaştırıcı gibi özel katkıların kullanılmasıdır. Bu tez çalışmasında ilk olarak literatürde yer alan veriler kullanılarak, tepki yüzeyi metodu yardımıyla, ağır betonların karışım tasarımı için yaklaşık bir matematiksel model geliştirildi. Bu modelde, S/Ç ve A/Ç oranları faktörler olarak belirlenirken 28 günlük betonun basınç değerleri ise tepki (yanıt) değerleri olarak belirlendi. Bu faktörlerin seçilmelerinin nedeni; tepkiler üzerinde bu faktörlerin önemli etkilere sahip olmalarıdır. Daha sonra barit agregası kullanılarak kendiliğinden yerleşen ağır betonun üretilebilirliği deneysel olarak araştırıldı. Bu tez çalışması kapsamında 6 farklı deneme karışımı tasarlanmıştır. Karışımlarda 350 kg/m3 ve 420 kg/m3 olmak üzere 2 farklı çimento miktarları kullanılmıştır. Bu karışımlarda süperakışkanlaştırıcı katkı %0.9, uçucu kül %15 oranlarında çimento yerine ikame edilerek farklı bağlayıcı karışımlar oluşturulmuştur. Çimento miktarının aynı olduğu karışımlarda uçucu kül ve kimyasal katkı miktarları sabit tutulmuştur. S/Ç oranları 0.50, 0.55, 0.60 olan 350 kg/m3 bağlayıcı dozajlı ve S/Ç oranları 0.48, 0.53, 0.58 olan 420 kg/m3 bağlayıcı dozajlı deneme karışımları hazırlanmıştır. Üretilen betonların akışkanlık, işlenebilirlik ve dayanım özellikleri incelenmiştir. Böylece kendiliğinden yerleşen ağır betonun dayanım ve işlenebilirlik özelliklerini etkileyen en önemli parametrelerin S/Ç ve A/Ç oranın olduğu sonucuna varılmıştır. Bu özel beton türünün elde edilebilmesi için karışımlarda mutlaka doğru kimyasal katkı ve küresel yapıya sahip uçucu kül malzemelerinin kullanılması gerektiği gözlemlenmiştir. Ayrıca ağır agrega olan barit agregasının kendiliğinden yerleşen ağır beton üretiminde kullanımının mümkün olduğu sonucuna varılmıştır.