Yüksek akışkanlığa sahip betonlarda (kendiliğinden yerleşen betonlarda) bileşimin taze ve sertleşmiş beton özelliklerine etkisi
The Effect of the composition in high fludity concrete (self compacting concrete) on fresh and hardaned concrete properties
- Tez No: 104215
- Danışmanlar: DR. OSMAN N. OKTAR, PROF. DR. HULUSİ ÖZKUL, PROF. DR. TURAN ÖZTURAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
YÜKSEK AKIŞKANLIĞA SAHİP BETONLARDA (KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLAR) BİLEŞİMİN TAZE VE SERTLEŞMİŞ BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ ÖZET Bu çalışmada herhangi bir sıkıştırma işlemi gerektirmeden kalıplara kendiliğinden yerleşebilen yüksek akışkanlığa sahip betonlarda (kendiliğinden yerleşen betonlar) bileşimin taze ve sertleşmiş beton özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Üretilen betonlarda akışkanlığı sağlamak üzere Sika-Deteks Yapı Kimyasalları firmasının ürünü olan VıscoCrete-5 adlı modifiye polikarboksilat sıvı solüsyonu süperakışkanlaştıncı kullanılmıştır. Betonlar aşağıda belirtilen 4 granülometriye göre üretilmişlerdir: 1. granülometri: A-B eğrileri arasında, üstte kalan alanda 2. granülometri: B-C eğrileri arasında, orta veya üst bölgede 3. granülometri: 4-8 mm. arasındaki tanelerin bulunmadığı bir kesikli granülometri 4. granülometri: 2-8 mm. arasındaki tanelerin bulunmadığı bir kesikli granülometri Üretimler sırasında maksimum agrega boyutu 16 mm. olarak seçilmiştir.Buna ilave olarak üretimler esnasında su/çim. oranlan 0,26 ile 0,42 arasında değişmiş ve çimento dozajları da 481kg/m3 ile 670kg/m3 arasında değerler almıştır. Betonlarda iki farklı kıvam kullanılmıştır. Bunlar 50±4 cm. ve 70±5 cm. yayılma değerlerine karşı gelmektedir. Bu yayılma değerleri daha önceden İ.T.Ü. Yapı Malzemesi Laboratuvan bünyesinde Ü. Anıl Doğan'ın yüksek lisans tez çalışması sırasında geliştirilmiş olan yeni yayılma aleti ile ölçülmüştür. Tüm çalışma süresince toplam 24 parti farklı tür beton üretilmiştir. Üretilen betonlar üzerinde tüm sertleşmiş beton deneyleri 28. günde yapılmıştır. Bu amaçla her karışımdan toplam 5 adet 15*15*15 cm.lik küp numune alınmış ve bunlardan üçü üzerinde basınç dayanımı ve ultrases hızı ölçümleri yapılmış, diğer iki küp numune ise birim ağırlık ölçümü için kullanılmıştır. Bununla beraber her karışımdan üçer adet 15/30 cm.lik silindir numuneler alınmış ve bunların da yanlma-çekme dayanımları ölçülmüştür. Bu çalışma kapsamında başlıca aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: 1-) Granülometri sabit kaldığında su/çimento oranı yükseldikçe aynı kıvamı elde etmek için gereken çimento miktarı azalmaktadır. Bu konuda elde edilen bağıntılar çalışmada verilmektedir. 2-) Su/çimento oram sabit kaldığında 50 cm. yayılma yerine 70 cm. yayılma elde etmek için mevcut granülometrilerde %3 ile %6 arasında daha fazla çimento kullanmak gerekmiştir. 3-) Belli bir kıvamı elde etmek için 2. granülometride 50 cm. yayılma için diğerlerinden ortalama olarak %8 fazla çimento, 70 cm. yayılma için ortalama olarak %6 fazla çimento kullanmak gerekmiştir. xı4-) Su/çimento oranı yükseldikçe aynı kıvamı elde etmek için gereken su miktarı artmıştır. Buradan çimento tanelerinin de suyun yanında agrega tanelerinin birbirinin üzerinde kaymasını kolaylaştırdığı anlaşılmaktadır. Bu konuda elde edilen bağıntılar çalışmada verilmiştir. 5-) 50 cm. yayılma yerine 70 cm. yayılma elde etmek için mevcut granülometrilerde %3 ile %6 arasında fazla su kullanmak gerekmiştir. 6-) 2 no.lu granülometriyi kullanmakla diğer granülometrilere göre; 50 cm. yayılma için ortalama olarak %8 fazla su, 70 cm. yayılma için ortalama olarak %6 fazla su kullanmak gerekmiştir. 7-) Granülometri sabit kaldığında su/çimento oranı yükseldikçe aynı kıvamı elde etmek için gereken çimento hamuru hacmi azalmaktadır. Bu konuda elde edilen bağıntılar çakmada verilmiştir. 8-) 50 cm. yayılma yerine 70 cm. yayılma elde etmek için mevcut granülometrilerde ortalama olarak %3 ile %6 arasında fazla çimento hamuru kullanmak gerekmiştir. 9-) Belli bir kıvamı elde etmek için 2. granülometride; 50 cm. yayılma için diğerlerinden yaklaşık olarak %8 fazla çimento hamuru, 70 cm. yayılma elde etmek için diğerlerinden yaklaşık olarak %6 fazla çimento hamuru kullanmak gerekmiştir. 10-) Yeni aletle ve DİN 1048 akma konisi ile öçülen yayılma değerleri sonucunda aşağıdaki bağıntı elde edilmiştir. y=l,75x-47,9 (R = 0,886) (1) Burada“y”terimi yeni geliştirilen aletle ölçülen yayılma değerini,“x”terimi DİN 1048 akma konisi ile ölçülen değeri ifade etmektedir. 11-) En büyük yayılmayı elde etmek için gereken karıştırma süresi 1. granülometrili üç farklı betonda Tablo 1.' deki gibi bulunmuştur. Tablo 1. Maksimum yayılma için su/çim. oranı ile karıştırma süresi arasındaki ilişki Buradan su/çimento oranının yükselmesiyle maksimum yayılmayı elde etmek için gereken sürenin arttığı anlaşılmaktadır. 12-) Aşağıda Tablo 2. de gösterilen iki betonun kalıplara kendiliklerinden yerleşmelerinde sorunlar gözlenmiştir. Bu yerleşme sorunları dayanımlarda da bir miktar düşüşe sebep olmuştur. Tablo 2. Kendiliğinden yerleşmesinde sorun çıkaran betonlar xu13-) Granülometri sabit kaldıkça sertleşmiş betonun“birim ağırlık-E/C”bağıntısı kıvamdan etkilenmemiştir. 14-) Aynı su/çimento oranında yayılmanın 50 veya 70 cm. olmasının basmç ve yanlma-çekme dayanımlarının üzerinde belirgin bir etkisinin bulunmadığı görülmüştür. 15-) Kesikli granülometrili (3 ve 4 no.lu granülometriler) betonların basmç ve çekme dayanırnlannm cüğerlerininkine eşit veya daha yüksek olduğu görülmüştür. Bunun yanında taze beton deneyleri sırasında kesikli granülometrili betonların aleyhine yorumlanabilecek bir durum gözlenmemiştir. 16-) Çalışmada üretilen tüm betonlar göz önüne alındığında aşağıdaki bağıntılar elde edilmiştir; a-) Dayanımlarla C/E oranı arasında; ^g = 14,086(C/E) + 16,656 (R = 0,764) (2) Ty,28 = 0,9124(C/E) + 1,6702 (R = 0,619) (3) Burada f^g (N/mm2) terimi küp numunelerin 28 günlük basmç dayanımlarım ve Ty>28 (N/mm2) terimi de 28 günlük silindir numune yanlma-çekme dayanımım ifade etmektedir.“R”ise korelasyon katsayısıdır. b-) Basmç ve yanlma-çekme dayammlan arasında; c-) Burada u (km/sn) terimi küp numuneler üzerinde ölçülen ölçülen ultrases hızını ifade etmektedir. xın
Özet (Çeviri)
THE EFFECT OF THE COMPOSITION IN HIGH FLUIDITY CONCRETE (SELF COMPACTING CONCRETE) ON FRESH AND HARDENED CONCRETE PROPERTIES SUMMARY In this study the effect of the composition on the fresh and hardened concrete properties of high fluidity concrete (self compacting concrete) which do not involve any compaction operation during casting into the moulds was investigated. A product of Sika-Deteks Construction Chemicals Company modified polycarboxylate liquid solution superplasticizer named ViscoCrete-5 is used to obtain the fluidity in fresh concrete. All the mixtures classified into four groups according to the grading of aggregates are given below: 1st grading: The upper side of the region between A and B curves 2nd grading: Middle or upper side of the region between B and C curves. 3rd grading: Gap grading with no particles between 4-8 mm. 4th grading: Gap grading with no particles between 2-8 mm. During production of concrete mixes max. aggregate size is chosen as 16 mm. Additionally water to cement (w/c) ratios ranged from 0,26 to 0,42 and cement dosages varied between 481 kg/m3 and 670 kg/m3. In concrete mixes two different consistencies were used. These are corresponding to 50±4 cm. and 70±5 cm. spread values. These spread values were measured by a new apparatus previously developed at I.T.U. Building Materials Laboratory during the post graduate thesis study of Ü. Anıl Doğan. Twentyfour different types of concrete mixes were produced throughout the experimental study. All hardened concrete tests were performed at 28th day. For this purpose totally 5 cube specimens of 15*15*15 cm. were taken from each mix and three of them were used for compressive strength and ultrasound velocity measurements and the last two were used for unit weight measurements. Additionally three cylinder specimens of 15/30 cm. were also taken from every mix and used for splitting tensile strength tests. In this study, essentialy the following results were obtained: 1-) When the grading remained constant, as the water to cement (w/c) ratio increases the cement dosage required to obtain the same mix workability decreases. 2-) When water to cement (w/c) ratio remained constant, in existing gradings, more cement between 3 to 6 percent is required to obtain 70 cm. spread value instead of 50 cm. 3-) To obtain a certain consistency in the 2nd grading; for 50 cm. spread value 8 percent more cement and for 70 cm. spread 6 percent more cement is required on the average xiv4-) As water to cement (w/c) ratio increases, water required to obtain the same consitency also increases. From this point it may be deduced that not only water but also the cement grains help the aggregates slide on each other easier. The equations obtained about this topic is given in the study. 5-) In existing gradings 3 to 6 percent more water is required to obtain 70 cm. spread value instead of 50 cm. 6-) By using 2nd grading, for 50 cm. spread 8 percent and for 70 cm. spread 6 percent more water is required on the average when compared with other gradings. 7-) When the grading remained constant, as water to cement (w/c) ratio increases the cement paste volume required to obtain the same mix workability decreases. The related equations were given in the study. 8-) In existing gradings 3 to 6 percent more cement paste is required to obtain 70 cm. spread value instead of 50 cm. 9-) In the 2nd grading, to obtain a certain consistency for 50 cm. spread approximately 8 percent more cement paste and for 70 cm. spread approximately 6 percent more cement paste is required than in the other gradings. 10-) An equation given below is obtained from the spread values measured by the new apparatus and DIN 1048 flow apparatus; y=1.75x-47,9 (R= 0,886) 0) where“y”is the spread value measured by the new developed apparatus and“x”is the spread value measured by DIN 1048 flow apparatus. 11-) The required mixing time to obtain the max. spread in three different mixes having the first granulometry is found as shown in Table 1. Table 1. Relations between the mixing time and w/c ratios to obtain max. spread These results indicate that as water to cement ratio (w/c) increases, the required mixing time to obtain the max. spread increases. 12-) Problems shown in Table 2. were occured in two concretes during placing into the moulds by self compacting. These compacting problems also caused some loss in the strength of concretes. Table 2. Concretes having self compacting problems XV13-) As the grading remained constant,“unit weight-W/C”relation of hardened concrete was not effected by consistency. 14-) At the same water to cement (W/C) ratio, it is observed that spread whether 70 cm. or 50 cm. has no clear influence on the compressive and splitting tensile strengths. 15-) It was observed that the compressive and tensile strengths of concretes which have gap grading (3rd and 4th gradings) are equal or greater than that of other concretes. Moreover there was nothing negative observed against gap graded concretes in the fresh concrete tests. 16-) Equations below were obtained by considering all the concretes produced in the study: a-) Relations between the strengths and CAV ratio; fc,28 = 14,086(C/W) + 16,656 (R = 0,764) (2) Ty>28= 0,9124(C/W) + 1,6702 (R = 0,619) (3) where fo,28 (N/mm2) is the compressive strength of the cube specimens at the age of 28 day and Ty,2$ (N/mm2) is the splitting tensile strength of the cylinder specimens at the age of 28 day.“R”is the coefficient of corelation. b-) Relations between compressive and splitting tensile strengths; Ty>28 = 0,49(fc,28)0'54 (R = 0,521) (4) c-) Relations between the strength and ultrasound velocity; fc,28 = 0,233(u)3'4378 (R = 0,659) (5) Ty,28 = 0,039(u)2'9235 (R = 0,55 1) (6) where u (km/sn) is the ultrasound velocity measured on the cube specimens. xvi tx. yoksekWretim wmum
Benzer Tezler
- Farklı tip bağlayıcıların çimento-katkı etkileşimine etkisi
The effect of cement type on the interaction of cement-admixtures
GÖKHAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İnşaat MühendisliğiEge Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGE ANDİÇ ÇAKIR
- Kendiliğinden yerleşen betonlar'da kimyasal katkı ve çimentoların beton özelliklerine etkisi
The effects of chemical additives and cement on self-compacting concretes
BURAK İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRİYE KILINÇKALE
- Effect of particle packing on properties of heavyweight and sef-compacting concrete mortar
Doldurma yoğunluğunun kendiliğinden yerleşen ağır beton harcı üzerine etkileri
ALPER ORHUN ERÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA HULUSİ ÖZKUL
- Barit agregası kullanılarak kendiliğinden yerleşen ağır beton üretilebilirliğinin araştırılması
Investigation of the manufacturability of self located heavy concrete using barite aggregate
ZÜLFÜ TOPÇUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KÜRŞAT ESAT ALYAMAÇ
- Süperakışkanlaştırıcı ve mineral katkılı taze çimento hamuru ve harçların reolojisi
The rheology of fresh cement paste and mortar that composed of superplasticiers and mineral admixtures
FETHİ İŞSEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HULUSİ ÖZKUL