Geri Dön

Kendiliğinden yerleşen betonun reolojik özelliklerine bileşim parametrelerinin etkisi

Effects of component parameters on rheological properties of self compacting concrete

  1. Tez No: 139091
  2. Yazar: ALİ RAİF SAĞLAM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HULUSİ ÖZKUL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 176

Özet

Betonlardan, en genel anlamda beklenen üç ana nitelik ; dayanım, işlehebilme ve dayanıklılıktır. Bu özellikleri sağlayan beton üretimini gerçekleştirmek için, beton bileşenlerinin analiz edilerek karışım bilgilerinin oluşturulması, betonun üretilmesi, taşınması, yerine yerleştirilmesi ve bakımı gibi bir çok aşamanın tam anlamı ile başarılmasını gerektirir. Beton teknolojisinde çeşitli mineral ve kimyasal katkıların kullamlmaya başlanması ile dayanım ve dayanıklılıktan taviz verilmeksizin işlenebilir beton üretimi mümkün olmuştur. Özellikle yalan zamanlarda, geniş açıklıklı ve öngermeli beton köprüleri, yüksek açık deniz petrol platformları, yüksek çok katlı binalar gibi bir çok beton yapının inşaası ve bu faaliyetlerde kullanmaya dönük olarak pek çok yeni beton tipi gündeme gelmiştir. Su altında beton dökümü amacı ile yapılan çalışmalarda yola çıkılarak ilk olarak 1980'li yıllarda Japonya'da geliştirilen kendiliğinden yerleşen beton (Self Compacting Concrete), (KYB), yoğun donatılı ve dar kesitlere, homojenliğini koruyarak (aynşmaksızm) kendi ağırlığı ile yayılabilen yüksek akıcılıktaki betonlara denilmektedir. KYB' nin gerek bileşenlerinin seçimi gerekse kanşmıınm belirlenmesi klasik betonlara göre daha fazla deneyim ve birikim gerektirmektedir. Yeni bir teknoloji gerektirmesi, kullanılan malzemelerin maliyeti nedeni ile KYB' nun kullanımı henüz çok yaygın değildir. Ancak yapı teknolojisindeki gelişmeler doğrultusunda, betondan beklentilerin artması ile kuUanımının yaygınlaşacağı tahmin edilmektedir. KYB'larda akıcılık, betonun su miktarını arttırmaksızın süperakışkanlaştıncı (SA) katkılar kullanılarak sağlanır.Betonun yeterli ayrışma direncine sahip (veya homojen) olması ise viskozite düzenleyici katkı kullanılması veya karışımda kullanılan çimento veya mineral katkı (silis dumanı, uçucu kül, yüksek firm cürufu, toz kalker vb) rmktanmn arttırılması, böylelikle su/çimento oranının azaltılması yolu ile sağlanır. Ayrışma direncinin arttırılması için bazen, bahsedilen her iki yöntemde kullanılabilir. îşlenebilirlik, betonun karıştırma ve yerleştirme işleminin minumum enerji ile ve homojenliğini yitirmeden, ayrışmadan yapılması ve kalıbını boşluksuz doldurabilmesi ile ilgili bir taze beton özelliğidir. Taze betonun işlenebilmesini ölçmek amacı ile geliştirilmiş çok sayıda araç ve yöntem vardır. Günümüzde taze betonlar için kullanılan deneylerde elde edilen ölçüm değerleri taze betonun özelliklerinden sadece biri (kayma eşiği veya viskozite) hakkında yaklaşık bir değerlendirme sağlamaktadır. Beton Teolojisinin iki nokta deney aleti ile incelenmesi,üretim öncesi daha gerçekçi bir bileşim ve katkı türünün saptanması açısından yararlı bir laboratuvar yöntemidir. Betonun reolojik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan ilk ve en yaygın deney aleti Tattersal' in 1973 yılında geliştirmiş olduğu iki nokta deney aletidir. Alette testi yapılacak olan beton bir kap içinde bulunur. Karıştırıcı palet dönmeye başladığında, palete karşı malzemenin oluşturduğu dönme momenti (tork) ölçülür. Paletin artan dönme hızlan için, dönme momenti ile dönme hızının değişim eğrisi kaydedilir. Elde edilen grafik lineer olduğundan, hızın sıfır olduğu dönme momenti değerinden eşik kayma gerilmesi hesaplanır. Eğrinin eğimi viskozite ile ilişkilidir. Bu çalışmanın amacı faktöriyel analiz yöntemi kullanılarak çimento pastası, harç ve beton bileşenlerinin reolojik özelliklere etkilerinin araştırılmasıdır. Su/bağlayıcı, mineral katkı/bağlayıcı, kimyasal katkı/bağlayıcı ve kum/bağlayıcı oranları değişken olarak seçilmiştir. Reolojik parametreler olarak, çökme-yayılma,viskozite (beton için rölatif tork) ve kayma eşiği (beton için rölatif akma tork) değerleri ve bu özelliklerin 90. dakikaya kadar olan değişimleri ölçülmüştür. Uçucu kül ve silis dumanı, normal Portland çimentosu ile yer değiştirerek, ince malzeme olarak kullamlmışür.Deney sonuçlarına göre, süperakışkanlaştuıcı katkılı çimento pastası ve harç kanşmılanmn Bingham cismi gibi davranmasına rağmen, beton kanşımlarında kayma eşiğinin sıfira yalan değerler aldığı ve yaklaşık olarak Newton cismi gibi davrandığı görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Strength, workability and durability are the three main properties of concrete. Analyzing the components, preparing the mix proportions, producing, transportation, placement and curing of the concrete are stages that should be properly done. Producing flowing concrete with high strength and good durability became possible as soon as chemical and mineral admixtures were available. In recent years, there has been increase in the constructions of large concrete structures such as pre-stressed concrete bridges with long spans or high-rise off-shore towers and many new types of concrete have been developed to meet these needs. Research and development of the concrete materials to achieve high quality concrete has already been adopted in practise in Japan in 1980' s based on concepts of concrete that can be placed without vibration. Self compacting concrete (SCC) that would not require being vibrated but would consolidate under its own weight is one such new type of concrete. As SCC needs more experience than conventional concrete because of high cost and need of high technology, it is not widely used. Following progress in construction technology it is expected to become wide spread. The SCC often incorporate several admixtures, in particular a superplasticizer (SP) and a viscosity modifying admixture (VMA). The SP is used to ensure high fluidity and reduce the water / binder (w/p) ratio. The VMA is incorporated to enhance the yield value and the viscosity of the fluid mix and cause less segregation and reduce bleeding and settlement. Another way to enhance deformability and stability is to increase the volume of the cementitious (silica fume, fly ash, blast furnace slag, limestone powder etc.) paste, thus reducing the relative volume of the aggregate. Workability is property of concrete that allows for mixing and placement of concrete with little energy without segregation and loss of homogeneity. There are a number of instruments and methods for measuring the workability of fresh concrete. Today we can obtain approximate evaluation about only one of the properties (yield value or viscosity) of fresh concrete by the standardized tests. Investigation of the rheology of concrete with the two point test instrument makes it possible to design and produce more realistic mixtures. In 1973 Tattersal developed the first and widespread two point test instrument to evaluate the flow properties of fresh concrete. This instrument has a bowl for concrete and a spindle which is immersed into it. When the spindle begins to turnresistance of the concrete against spindle is measured as torque. A curve between torque and speed of spindle is obtained when the speed of spindle increases step by step. A trend line is drawn and this line is extrapolated to find the thereshold value of shear strength. The slope of the trend line is related to viscosity. A factorial analysis method was applied to investigate the effects of constituent materials on rheological properties in cement paste, mortar and concrete. Water/binder, mineral admixture/total binder, chemical admixture/binder and sand/binder ratios were chosen as variables and slump flow, viscosity (relative torque viscosity for concrete) and yield shear (relative yield torque for concrete) were rheological parameters and their variations by time up to 90 minutes were measured. A fly ash and a silica fume were used as fine materials for partial substitution of the ordinary Portland cement. Test results showed that, although the cement paste and mortar prepared with self-compacting superplasticizer, act as Bingham materials, the yield torque for the concrete approaches to zero indicating an approximately Newtonian material behaviour.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    337962

    Effect of metakaolin and calcined kaolin on workability and rhelogical properties of self compacting concrete

    Metakaolen ve kalsine kaolenin kendiliğinden yerleşen betonun işlenebilirlik ve reolojik özelliklerine etkisi

    ÖMER KAZAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. ERHAN GÜNEYİSİ

  2. Tez No

    444406

    Effect of using pvc powder on the fresh and rheological behavior of self-compacting concrete

    Pvc tozu kullanımının kendiliğinden yerleşen betonun taze ve reolojik özelliklerine etkisi

    DILOVAR AKILOV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET GESOĞLU

  3. Tez No

    772492

    Kolemanit ve kolemanit atıklarının kendiliğinden yerleşen betonların reolojik ve sertleşmiş özelliklerine etkilerinin ıncelenmesi

    Investigating the effects of colemanite and colemanite ore wastes on rheological and hardened properties of self compacting concretes

    OĞUZ ŞEKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    İnşaat MühendisliğiBartın Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHAMMED YASİN DURGUN

  4. Tez No

    436380

    Farklı lif oranlarına sahip kendiliğinden yerleşen betonda çarpma etkisinin incelenmesi

    Impact on different ratios of fiber-reinforced self-compacting concrete

    VEYSEL KOBYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERKAN KANTAR

  5. Tez No

    507973

    Yüksek oranda kireç taşı tozu içeren kendiliğinden yerleşen harcın taze ve sertleşmiş özelliklerinin incelenmesi

    Examination of fresh and hardened properties of self-compacting concrete mortar containing high ratio of limestone dust

    KÜBRA ULUGERGER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KAZIM TÜRK

Geri Dön