Soğuk havada beton üretiminde antifriz ve hava sürükleyici katkıların birlikte kullanımının araştırılması
Investigation of the combined use of antifreeze and air-entraining admixtures in cold weather concrete production
- Tez No: 921651
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA KARAGÖL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Soğuk hava, antifriz katkı, kalsiyum nitrat, sodyum tiyosiyanat, hava sürükleyici, SEM, XRD, Cold weather, antifreeze admixture, calcium nitrate, sodium thyosyanite, air entraining admixture, SEM-EDX, XRD
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
Amaç: Soğuk hava şartlarında beton dökümünde yaygın olarak priz hızlandırıcı, antifriz ve hava sürükleyici kimyasal katkılar betonun donmaya karşı direncini geliştirmek için kullanılmaktadır. Ancak bu katkıların birlikte kullanımının beton özelliklerine etkisine dair çalışmalar çok sınırlıdır. Bu bağlamda çalışmada herhangi bir koruma, yalıtım veya malzemelerin ısıtılması gibi ön işlem olmaksızın soğuk havaya maruz kalan taze haldeki betonun mekanik ve içyapı özelliklerine antifriz ve hava sürükleyici katkıların birlikte kullanım etkisinin tespiti amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada, farklı kombinasyonlarda antifriz (kalsiyum nitrat ve sodyum tiyosiyanat) ve hava sürükleyici katkı maddeleri içeren 5 farklı beton karışımı ve katkı maddesi içermeyen kontrol karışımı olmak üzere toplamda 6 farklı karışım üretilmiştir. Üretilen karışımlardan alınan taze beton numunelerinin bir kısmı nem kaybı önlenerek laboratuvar ortamına alınırken, bir kısmı da -5 °C ve -10 °C'deki derin dondurucularda 12 saat bekletilmiştir. 24 saatin sonunda laboratuvar ortamındaki numuneler standart su kürüne tabi tutulurken, diğer numuneler nem kaybı önlenerek deney gününe kadar (3., 7. ve 28. günler) laboratuvar ortamında bekletilmiştir. Tüm karışımlar için taze halde hidratasyon ısısı ve yayılma tablası deneyleri yapılmış ve hava sürükleyici katkılı ve katskısız kontrol karışımlarının hava içeriği de tespit edilmiştir. Kür sürelerinin sonunda tüm karışımların basınç dayanımı, su emme ve kılcal su emme testleri yapılarak basınç dayanım sonuçlarına göre seçilen 4 karışımın mikroyapı ve kristal yapıları SEM ve XRD ile analiz edilmiştir. Bulgular: Antifriz ve hava sürükleyici katkının birlikte kullanımı ile üretilen taze betonun işlenebilirliği ve hidratasyon ısıları kontrol betonuna göre artmıştır. -5 °C ve -10 °C'de antifriz ve hava sürükleyici katkılı betonlardaki dayanım düşüşü kontrol betonuna göre çok daha az olup antifriz katkının hava sürükleyici ile birlikte kullanılması hava sürükleyicinin beton dayanımı üzerindeki negatif etkisini azaltmıştır. Antifriz ve hava sürükleyici katkının birlikte kullanımı ile düşük sıcaklıkta basınç dayanımı, su emme ve kılcal su emme sonuçlarında pozitif yönde değişim gözlenmiş ve SEM-EDX ve XRD sonuçları da bu bulguları desteklemiştir. Ayrıca tüm karışımların içinde en optimum sonuçlar %4,5 kalsiyum nitrat ve %1,5 sodyum tiyosiyanat içeren KN+ST+HS (4,5-1,5) karışımında elde edilmiştir. Sonuç: Antifriz katkıların birlikte kullanımı soğuk havaya maruz kalan betonun mekanik özellikleri üzerinde pozitif yönde etki etmiş, işlenebilirliğini ve iç yapısını geliştirmiş ve hava sürükleyici katkıların beton dayanımı üzerindeki olumsuz etkisini azaltmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: Setting accelerators, antifreeze, and air-entraining chemical admixtures are widely used to improve the resistance of concrete to freezing In cold weather conditions. However, studies on the effect of the combined use of these admixtures on concrete properties are minimal. In this context, the aim of the study was to determine the impact of the combined use of antifreeze and air-entraining admixtures on the mechanical and microstructural properties of fresh concrete exposed to cold weather without any pre-treatment such as protection, insulation, or heating of materials. Method: A total of 6 different mixtures, including 5 different concrete mixtures using antifreeze (calcium nitrate and sodium thiocyanate) in diverse combinations and air-entraining admixtures, and the control mixture without admixture, were produced in the study. Some of the fresh concrete samples taken from the produced mixtures were placed in the laboratory environment preventing moisture loss and some were placed in deep freezers at -5 °C and -10 °C for 12 hours. At the end of 24 hours, the samples in the laboratory environment were subjected to standard water curing, while the other samples were kept in the laboratory environment preventing moisture loss until the experimental day (days 3, 7, and 28). Hydration heat and flow-table experiments were carried out on all mixtures in the fresh state, and the air content of the control mixture with and without air-entraining admixture was also determined. At the end of the curing times, compressive strength, water absorption, and capillary water absorption tests were performed for all mixtures, and the microstructure and crystal structures of the 4 mixtures selected according to the compressive strength results were analyzed with SEM and XRD. Findings: The workability and hydration heats of the fresh concrete produced with the combined use of antifreeze and air-entraining admixture increased compared to the control concrete. The strength loss in the concretes with antifreeze and air-entraining was much less than in the control concrete at -5 °C and -10 °C, and the combined use of antifreeze and air-entraining admixtures reduced the negative effect of air-entraining on concrete strength. With the combined use of antifreeze and air-entraining admixture, positive changes were observed in compressive strength, water absorption, and capillary water absorption results for low temperatures, and the SEM-EDX and XRD results supported these findings. In addition, the most optimum results among all mixtures were obtained in the KN+ST+HS (4.5-1.5) mixture containing 4.5% calcium nitrate and 1.5% sodium thiocyanate. Result: The combined use of antifreeze admixtures had a positive effect on the mechanical properties of concrete exposed to cold weather, improved its workability and internal structure and reduced the negative effect of air entraining admixtures on concrete strength.
Benzer Tezler
- Soğuk havada elektrik kürü ile geopolimer beton üretiminin araştırılması
Investigation of geopolymer concrete production with electric curing in cold weather
MUHAMMED HALİL AKIN
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIZA POLAT
- Concrete construction under different climatic conditions and factors affecting the cost estimate
Başlık çevirisi yok
JAMAL LABABİDİ
- Çevresel koşulların yol üstyapısına etkisi
The Effects of environmental conditions to pavements
M. BİLAL BAĞBANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE AĞAR
- Antifriz katkıların soğuk havada dökülen beton özelliklerine etkileri
The effects of antifreeze admixtures on the properties of cold weather concreting
FATMA KARAGÖL
Doktora
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN DEMİRBOĞA
- Farklı kimyasal katkılar kullanarak soğuk havada donmayan beton üretimi
Non frozen concrete production using different chemical additives at the cold weather
AYŞE ALPASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaYüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESVET AKBAŞ
YRD. DOÇ. DR. MUCİP TAPAN
