kalsİtİn İnce agrega İkamesİ olarak kullaniminin...

5
309 ANKARA - TURKIYE directly influences the concrete strength. Improvement of concrete properties extend the use phase in the life cycle of building materials and provide a positive contribution to sustainability. In this study, the effect on concrete properties of using different ratios calcite instead of fine aggregate was investigated. Four different types of concrete is designed, they are reference concrete, concrete substituted 3 % 5 % 10 % calcite. The water/ cement ratio is kept constant in concrete mixture. For 7 and 28. days 6 standard cubes (15x15x15 cm 3 ) were produced for each conctrete mixtures. Water absorption, ultrasonic pulse velocity and compressive strength tests were performed on hardened concrete samples in the specified ages. The high physical and mechanical properties were determined to be concrete substituted 5% calcite. It was concluded that appropriate use of calcite instead of fine aggregate in concrete production contributed positively to the sustainability of concrete. Keywords: Concrete, calcite, strength, durability, sustainability 1. Giriş Beton uzun yıllardan beri en önemli yapı malzemesi olma özelliğini korumuştur. Kullanım güncelliğini kaybetmeyen beton, bütün inşaatlarda az veya çok kullanılmaktadır. Bu inşaatlar arasında; yollar, sulama kanal kaplamaları, köprüler, barajlar ve konutlar sayılabilir. Beton agrega, çimento, su ve katkı maddelerinin belirli oranlarda homojen olarak karıştırılmasıyla elde edilen, başlangıçta plastik kıvamlı, zamanla çimentonun hidratasyonu sebebiyle katılaşıp bulunduğu kalıbın şeklini alarak sertleşen kompozit bir yapı malzemesidir [1]. Betonda KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ BETON SÜRDÜRÜLEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ THE EFFECT OF USING CALCITE INSTEAD OF FINE AGGREGATE TO SUSTAINABILITY OF CONCRETE Yrd. Doç. Dr.-Gökhan Durmuş a* ve Öğr. Gör. Dr.-İlknur Bekem b a * Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye, [email protected] b Ahi Evran Üniversitesi, Kaman MYO, İnşaat Bölümü, Kırşehir, Türkiye, [email protected] Özet Dünyada en çok tercih edilen yapı malzemelerinden biri olan beton bir takım faktörlerden etkilenerek dayanım ve dayanıklılığını yitirmektedir. Betonu oluşturan malzemelerden en büyük hacme sahip olan agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri beton dayanımını doğrudan etkilemektedir. Beton özelliklerinin iyileştirilmesi yapı malzemesinin yaşam döngüsü içerisindeki kullanım evresini uzatmakta ve sürdürülebilirliğe olumlu katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada ince agrega ikamesi ile farklı oranlarda kalsit kullanımının beton özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Referans, % 3, % 5 ve % 10 kalsit olmak üzere dört farklı beton türü hazırlanmıştır. Karışımlarda S/Ç oranı sabit tutulmuştur. 7 ve 28. gün olmak üzere her bir karışımdan 6 adet standart küp (15x15x15 cm 3 ) üretilmiştir. Belirtilen yaşlarda sertleşmiş beton örnekleri üzerinde su emme, ultrases geçiş hızı ve basınç dayanımı testleri gerçekleştirilmiştir. En yüksek fiziksel ve mekanik özelliklerin % 5 kalsit ikameli betonda olduğu belirlenmiştir. Beton üretiminde ince agrega yerine uygun oranda kalsit kullanımının betonun sürdürülebilirliğine olumlu katkı sağladığı kanaatine varılmıştır. Anahtar kelimeler: Beton, kalsit, dayanım, dayanıklılık, sürdürülebilirlik Abstract Concrete is one of the most preferred building material in the world. It influences by a number of factors and loses its strenght and durability. Physical and mechanical properties of the aggregate that has the largest volume of material in concrete,

Upload: others

Post on 23-Feb-2020

12 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ …isbs2015.gazi.edu.tr/belgeler/bildiriler/309-313.pdfolara manyetik ayırıma ve flotasyon işlemlerine tabi tutulur. Böylece

309

ANKARA - TURKIYE

directly influences the concrete strength. Improvement of concrete properties extend the use phase in the life cycle of building materials and provide a positive contribution to sustainability.

In this study, the effect on concrete properties of using different ratios calcite instead of fine aggregate was investigated. Four different types of concrete is designed, they are reference concrete, concrete substituted 3 % 5 % 10 % calcite. The water/cement ratio is kept constant in concrete mixture. For 7 and 28. days 6 standard cubes (15x15x15 cm3) were produced for each conctrete mixtures. Water absorption, ultrasonic pulse velocity and compressive strength tests were performed on hardened concrete samples in the specified ages. The high physical and mechanical properties were determined to be concrete substituted 5% calcite. It was concluded that appropriate use of calcite instead of fine aggregate in concrete production contributed positively to the sustainability of concrete.

Keywords: Concrete, calcite, strength, durability, sustainability

1. Giriş

Beton uzun yıllardan beri en önemli yapı malzemesi olma özelliğini korumuştur. Kullanım güncelliğini kaybetmeyen beton, bütün inşaatlarda az veya çok kullanılmaktadır. Bu inşaatlar arasında; yollar, sulama kanal kaplamaları, köprüler, barajlar ve konutlar sayılabilir. Beton agrega, çimento, su ve katkı maddelerinin belirli oranlarda homojen olarak karıştırılmasıyla elde edilen, başlangıçta plastik kıvamlı, zamanla çimentonun hidratasyonu sebebiyle katılaşıp bulunduğu kalıbın şeklini alarak sertleşen kompozit bir yapı malzemesidir [1]. Betonda

KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ BETON SÜRDÜRÜLEBİLİRLİĞİNE ETKİSİ

ThE EffECT Of USING CALCITE INSTEAD Of fINE AGGREGATE TO SUSTAINABILITY Of CONCRETE

Yrd. Doç. Dr.-Gökhan Durmuşa* ve Öğr. Gör. Dr.-İlknur Bekemb

a *Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye, [email protected] b Ahi Evran Üniversitesi, Kaman MYO, İnşaat Bölümü, Kırşehir, Türkiye, [email protected]

Özet

Dünyada en çok tercih edilen yapı malzemelerinden biri olan beton bir takım faktörlerden etkilenerek dayanım ve dayanıklılığını yitirmektedir. Betonu oluşturan malzemelerden en büyük hacme sahip olan agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri beton dayanımını doğrudan etkilemektedir. Beton özelliklerinin iyileştirilmesi yapı malzemesinin yaşam döngüsü içerisindeki kullanım evresini uzatmakta ve sürdürülebilirliğe olumlu katkı sağlamaktadır.

Bu çalışmada ince agrega ikamesi ile farklı oranlarda kalsit kullanımının beton özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Referans, % 3, % 5 ve % 10 kalsit olmak üzere dört farklı beton türü hazırlanmıştır. Karışımlarda S/Ç oranı sabit tutulmuştur. 7 ve 28. gün olmak üzere her bir karışımdan 6 adet standart küp (15x15x15 cm3) üretilmiştir. Belirtilen yaşlarda sertleşmiş beton örnekleri üzerinde su emme, ultrases geçiş hızı ve basınç dayanımı testleri gerçekleştirilmiştir. En yüksek fiziksel ve mekanik özelliklerin % 5 kalsit ikameli betonda olduğu belirlenmiştir. Beton üretiminde ince agrega yerine uygun oranda kalsit kullanımının betonun sürdürülebilirliğine olumlu katkı sağladığı kanaatine varılmıştır.

Anahtar kelimeler: Beton, kalsit, dayanım, dayanıklılık, sürdürülebilirlik

Abstract

Concrete is one of the most preferred building material in the world. It influences by a number of factors and loses its strenght and durability. Physical and mechanical properties of the aggregate that has the largest volume of material in concrete,

Page 2: KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ …isbs2015.gazi.edu.tr/belgeler/bildiriler/309-313.pdfolara manyetik ayırıma ve flotasyon işlemlerine tabi tutulur. Böylece

310

2nd International Sustainable Buildings Symposium

Yapılan çalışmalara göre, kalsit ilaveli betonlarda ilk

günlerdeki dayanım, normal portland çimentolu betona göre

daha yüksek olmaktadır. Bu etkinin ince kalker taneciklerinin

dolgu etkisi yapmasından ve kalkerli çimentonun yüksek

inceliğinden kaynaklandığı vurgulanmıştır. Fakat ileri yaşlarda

bu etkinin tersine döndüğü ve kalker içeren çimentoların normal

çimentolara kıyasla daha düşük dayanım gösterdiği tespit

edilmiştir. Buda kalsitin puzolanik bir malzeme olmadığını

göstermektedir [8].

Niğde bölgesinden temin edilen mikrokalsit ve Yumurtalık

Sugözü Termik Santralinden elde edilen uçucu külün beton

özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Karışımlarda, bağlayıcı

miktarı ile su/bağlayıcı oranı sabit tutulmuştur. Mikronize

kalsit ve uçucu kül hem ayrı ayrı, hem de birlikte çimento ile

%10 ve %20 oranlarında ikame edilerek toplam 7 karışım

hazırlanmıştır. Karışımların taze ve sertleşmiş beton özellikleri

belirlenmiştir. Mikrokalsitin, taze beton özellikleri üzerinde

belirgin bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Mikrokalsit katkılı

betonların erken yaşlardaki basınç dayanımları, şahit ve uçucu

kül katkılı betonlara oranla daha yüksek çıkmıştır. Ancak, ileri

yaşlarda mikrokalsit katkılı betonların basınç dayanımı, aşınma

ve geçirgenlik dirençlerinin daha düşük olduğu görülmüştür [9].

Kalsit ikamesi ile kendiliğinden yerleşen betonların araştırıldığı

bir başka çalışmada, karışımlarda bağlayıcı miktarı 500 kg/m³,

su/bağlayıcı oranı ise 0,4 olarak belirlenmiştir. Normal Portland

çimentosu ile üretilen kontrol betonuna çimento yerine % 10,

15 ve 20 oranlarında metakaolin % 10, 15, 20 oranlarında

kalsit ve metakaolin içeren karışımlara da sırasıyla %10, 15,

20 ve 25 oranlarında kalsit ikame edilerek ikili karışımlar

oluşturulmuştur. Metakaolin ikamesi ile hazırlanan betonlarda

ilk günlerde şahit betona göre basınç dayanımında azalmalar

görülürken, kalsit ikameli betonlarda ilk günlerde basınç

dayanımlarında artışlar gözlenmiştir. İkili karışımlarda ise ilk

günlerde metakaolin ile düşen basınç dayanımlarının kalsit

ikamesiyle yükseldiği tespit edilmiştir [10].

Akkay ve Kesler (2012), yaptıkları çalışmada endüstriyel

bir ürün olan mikrokalsit ile uçucu kül ve silis dumanı katkılı

beton karışımlarında taze beton deneyleri, priz süresi, sıcaklık

gelişimi, dayanım gelişimi, kırılma enerjisi, geçirimlilik ve sülfat

dayanıklılığı deneyleri gerçekleştirmişlerdir. Mikrokalsitli

betonlarda işlenebilirlik kaybı ve prizin hızlandığı görülmüştür.

Erken yaş dayanım gelişimi uçucu kül ve silis dumanı katkılı

betonlardan daha hızlı olmakla beraber ileri yaş dayanım

değerindeki artış ve sülfat hasarına direncinin düşük olduğu

elde edilen sonuçlar arasındadır [7].

Mikronize kalsitin betonda kullanımı ile ilgili araştırmaların

çimento ikamesine yönelik olduğu görülmektedir. Bu çalışmada

ise beton içerisinde kalsitin ince agrega ikamesi ile kullanımı

mekanik özellikleri ele alınarak incelenmiştir.

aranan en önemli özellik yüksek bir mekanik dayanım ve bunun yanında fiziksel ve kimyasal dış etkilere dayanıklılıktır [2].

Dayanıklılık betonun özelliklerini iç ve dış etkiler sonucu zamanla kaybetmemesidir. Dış etkiler; donma-çözünme etkisi, atmosfer (hava) etkisi, kimyasalların etkisi, zararlı suların etkisi, yüksek sıcaklık etkisi, ıslanma-kuruma etkisi, kullanımdan doğan aşınma ve darbe etkileri olabilir. İç etkiler ise beton bileşenlerinden kaynaklanan hacim artışı, ısıl genleşme, rötre ve çiçeklenme gibi etkilerdir [3]. Betonun dayanıklı olması, betonarmenin hizmet ömrünü uzatır. Böylelikle, betonarmenin yaşam döngüsü içerisindeki kullanım evresi uzar ve doğal kaynakların tekrar tüketilmesi ertelenmiş olur [4]. Beton dayanıklılığını etkileyen faktörlerden biri kendisini oluşturan malzemelerdir.

Agrega betonun ¾’ünü oluşturur dolayısıyla agreganın beton dayanıklılığı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Ayrıca, agregaların istenmeyen bileşenler içermeleri halinde, betonun dayanım ve yapısal performansı olumsuz yönde etkilenebilir [4].

Kalsit, kimyasal yapısı %95-97 oranında CaCO3 (kalsiyum karbonat) içeren bir mineraldir ve karbonatlı kayaçların (kireç taşları, mermer, tebeşir) ana mineralidir. Türkiye’deki rezervlerde, CaCO3 oranı yüksek, silis ve demir safsızlıkları çok düşük orandadır. Mikrokalsitin beton karışımında kullanılması durumunda homojen olarak dağılması sağlanmalıdır. Kireçtaşı tozu elektrostatik olarak negatif, kum ve iri agrega pozitif yüklü olduğundan agrega yüzeyine yapışır. Bu yapışmayı engellemek için, malzemelerin karıştırma sırasına ve yöntemine özen göstermek gerekir. Mikroyapı incelemesi için yapılan çalışmalarda, önce çimento ve taş tozunun karıştırılıp, sonra agreganın ilave edildiği durumda en iyi performans elde edilmiştir. Kalsitin betonun dayanım kazanma hızına etkisi C-S-H oluşumuna uygun çekirdek oluşturarak hidratasyon reaksiyonlarını hızlandırması ve C3A’sı yüksek çimentolarla reaksiyona girip bağlayıcı özelliği olan karboalüminat oluşturması ile açıklanmaktadır [5].

Mikronize kalsit (mikrokalsit) 1-100 mm boyutuna öğütülmüş kalsitin ticari adıdır. Kalsit endüstriyel olarak kullanılmadan önce kırma, öğütme, sınıflama, malzemenin yapısına bağlı olara manyetik ayırıma ve flotasyon işlemlerine tabi tutulur. Böylece kalsit hem malzeme hem de kimyasal olarak homojen olur. Kâğıt, boya, lastik, plastik, tarım-hayvancılık, ilaç, cam, şeker, kozmetik, patlayıcı madde, su arıtımı, seramik, derz dolgu malzemesi üretiminde kalsit kullanılmaktadır [6].

Mikron boyutlu kalsit ülkemizde endüstriyel olarak üretilmekte olan bir diğer performans arttırıcı üründür ve özellikle hazır sıva ve tamir malzemelerinde dolgu olarak kullanılmaktadır. Mikrokalsit, alçı, çimento, toz polimer bağlayıcılara ilave edilerek inşaat sektöründe kullanılma potansiyeline de sahiptir. İnşaat sektörü büyük oranda kalsit tüketim alanı oluşturabilecek önemli bir sektördür [7].

Page 3: KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ …isbs2015.gazi.edu.tr/belgeler/bildiriler/309-313.pdfolara manyetik ayırıma ve flotasyon işlemlerine tabi tutulur. Böylece

311

28 - 30th May 2015 | Ankara - TURKIYE

Şekil 4. Granülometri eğrisi

Beton karışımı TS 802 ve TS EN 206-1 standartlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir [18-19]. 1 m³ referans ve farklı oranlarda kalsit içeren betonlara ait malzeme miktarları Çizelge 1’de görülmektedir. Üretilen betonların kıvamlarındaki değişimin belirlenmesi amacıyla S/Ç oranı 0,47 olmak üzere tüm karışımlarda sabit tutulmuştur.

Çizelge 1. 1 m³ beton karışım reçeteleri

Referans % 3 Kalsit

% 5 Kalsit

% 10 Kalsit

Çimento, kg 390

Su, litre 185

Katkı maddesi 1,20%

0-5 mm agrega, kg 929 917,3 909,5 890

5-11 mm agrega, kg 262 262 262 262

11-22 mm agrega, kg 526 526 526 526

Kalsit, kg 0 11,7 19,5 39

Karışım için gerekli olan malzemeler 35 dm³ hacme sahip olan laboratuar tipi beton mikserinde karıştırılmıştır. Karışım esnasında hava sıcaklığı ve taze beton sıcaklığı ölçülmüştür. Taze beton üzerinde çökme değerini belirlemek amacıyla slump deneyi gerçekleştirilmiştir [20]. Deneyde elde edilen değerler Çizelge 2’de görülmektedir. Taze betonlar 7. ve 28. gün test edilmek üzere 6 adet standart küplere (15x15x15 cm3) dökülmüştür. Ertesi gün kalıptan çıkarılan beton örnekleri kür havuzunda 7. ve 28. test günlerine kadar bekletilmiştir [21].

Çizelge 2. Taze beton ve ortam özellikleri

Referans % 3 Kalsit

% 5 Kalsit

%10 Kalsit

Hava sıcaklığı, ºC 10,40 12,50 15,00 13,80

Beton sıcaklığı, ºC 16,90 18,40 21,30 20,70

Çökme, cm 21,5 19,00 15,50 19,00

Literatürde aşırı ince malzemenin beton yoğurma suyunu arttırdığı ve iri agrega taneleri ile çimento hamuru arasındaki aderansı zayıflattığı bilinmektedir. Bu etkilerin bir sonucu olarak beton dayanımı azalmaktadır. Bununla beraber betonda taş tozunun az miktarda bulunmasının betonun işlenebilirliği ve geçirimsizliği üzerinde faydalı etkisi olduğu da bilinmektedir [11].

Özgan (2005) yaptığı araştırmada ince agrega yerine ağırlıkça %0, %5, %10 ve %15 oranlarda taş unu içeren beton numunelerin basınç dayanımları arasında önemli derecede fark bulunduğunu ortaya çıkarmış ve agrega içerisindeki taş unu miktarı arttıkça betonun basınç dayanımının da arttığını gözlemlemiştir. Ancak taş-unu miktarının (%’sinin) hangi orandan sonra betonun basınç mukavemetini azalttığı ayrıca yapılacak deneysel çalışmalarla belirlenmelidir. Taş ununun betonun içerisindeki boşlukları doldurarak betonun kompasitesini arttırdığı ve bu nedenle de beton basınç dayanımını olumlu yönde etkilediği düşünülmektedir [12].

Kalker filleri betonda ince agrega yerine kullanılabilmektedir. Böylece betonda en zayıf halka olarak bilinen agrega-harç ara yüzeyindeki boşlukların doldurulmasında kalker filleri önemli rol oynar. Betonun geçirimliliği ve bunun sonucu olarak durabilitesi için yararlı sonuçlar verebilmektedir [13].

2. Materyal ve Metod

2.1. Materyal

Çalışmada Ankara BAŞTAŞ çimento fabrikasına ait CEM I 42,5 R çimentosu, Kırşehir Kaman yöresine ait kalker kırmataş agrega ve Kırşehir Çayırağzı bölgesine ait kalsit, Kırşehir şebeke suyu ve süperakışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılmıştır. Kalsit Kırşehir’de bulunan OMYA madencilik A.Ş.’den temin edilmiştir [14]. OMYA madencilikten temin edilen mikronize kalsit 25 kg.lık kraft torba halindedir.

Beton karışımında kullanılan su zararlı ve yabancı maddeler içermeyen Kırşehir şehir şebeke suyudur. Suyun pH’ı dijital pHmetre ile 8.40 olarak ölçülmüştür.

Süperakışkanlaştırıcı katkı maddesi modifiye naftalin sülfonat ve polimer esaslı olup, TS EN 934-2 Yüksek oranda su azaltıcı/süperakışkanlaştırcı katkılar normuna uygundur [15]. Yoğunluğu 1,19 kg/l, pH’ı 7,56’dır. Tüm beton karışımlarında bağlayıcı miktarının % 1,20’si kadar kullanılmıştır.

2.2. Yöntem

Agregalara ait tane dağılımı TS 706 EN 12620+A1 ve TS 706 EN 933-1 standardında belirtilen esaslara uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Granülometri eğrisi Şekil 4’de görülmektedir [16-17].

Page 4: KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ …isbs2015.gazi.edu.tr/belgeler/bildiriler/309-313.pdfolara manyetik ayırıma ve flotasyon işlemlerine tabi tutulur. Böylece

312

2nd International Sustainable Buildings Symposium

Şekil 5. Su emme yüzdelik oranları

Beton türleri üzerinde gerçekleştirilen ultrases hızı ölçümleri değerlendirildiğinde, 7 ve 28. yaşlara ait verilerde farklılık görülmektedir (Şekil 6). 7. günde en yüksek ultrases hızı değeri % 3 kalsit içeren, 28. günde en yüksek ultrases hızı değeri de % 5 kalsit içeren beton türüne aittir.

Kalsit ikameli betonlarda referansa göre ultrases geçiş hızındaki artışın ince malzeme kullanımından dolayı beton geçirimsizliğinin artmasına bağlı olduğu düşünülmektedir.

Şekil 6. Ultrases hızı değerleri

Ultrases hızı değerleri ile beton kalitesi arasındaki ilişki Çizelge 4’de görülmektedir. 7. günde beton kalitesi “şüpheli” ya da “zayıf” olarak olarak nitelendirilirken, 28. günde tüm betonların kalitesi “iyi” olarak nitelendirilmiştir.

Çizelge 4. Ultrases hızı değerleri ile beton kalitesinin değerlendirilmesi

7. gün 28. gün

Ultrases hızı, km/s

Beton kalitesi

Ultrases hızı, km/s

Beton kalitesi

Referans 2,96 Zayıf 3,23 İyi

% 3 Kalsit 3,20 Şüpheli 3,63 İyi

% 5 Kalsit 3,01 Şüpheli 4,01 İyi

%10 Kalsit 2,77 Zayıf 3,87 İyi

Referans ve farklı oranlarda kalsit ikameli beton türlerine ait 7. ve 28. gün basınç dayanımı değerleri incelendiğinde (Şekil 7);

• 7. günde en düşük basınç dayanımının 27,78 Mpa ile referans betona, en yüksek basınç dayanımının ise 33,23 Mpa olarak % 5 kalsit ikameli betona ait olduğu,

7. ve 28. günlerde referans, % 3, % 5 ve % 10 kalsit içeren sertleşmiş beton örnekleri üzerinde su emme, ultrases geçiş hızı ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir

Ultrases geçiş hızı deneyi ASTM C 597-83 standardına göre gerçekleştirilmiştir [22]. Ultrases cihazının alıcı ve gönderici uçları karşılıklı olacak şekilde okuma yapılmıştır. Elde edilen ses geçiş süresinden standarta uygun olarak ultrases geçiş hızı hesaplanmıştır. Ultrases hızı değerleri ses hızı ile beton kalitesinin tahminine dayalı olarak değerlendirilmiştir. Kullanılan değerlendirme sınırları çizelge 3’de verilmiştir [1].

Çizelge 3. Ses hızı ile beton kalitesinin tahmin edilmesi

Ses hızı (V) km/s Beton kalitesi

>4,5 Mükemmel

3,5-4,5 İyi

3,0-3,5 Şüpheli

2,0-3,0 Zayıf

<2,0 Çok zayıf

Basınç dayanımı deneyi TS EN 12390–3 “standardına uygun olarak yapılmıştır [23]. Kullanılan presin kapasitesi 25 tondur. Cihazın yükleme hızı 2,4 kN/s olarak ayarlanmıştır.

3. Bulgular ve Değerlendirme

Referans, % 3, % 5 ve % 10 kalsit içeren beton örnekleri 7. ve 28. günlerde su emme deneyine tabi tutulmuş, elde edilen ortalama su emme değerleri Çizelge 4’de verilmiştir.

Çizelge 4. Beton türlerine ait su emme değerleri

7. gün 28. gün

Referans 6,07 4,39

% 3 Kalsit 4,39 3,75

% 5 Kalsit 3,70 3,15

%10 Kalsit 4,11 3,60

Referans, % 3, % 5 ve % 10 kalsit ikameli beton türlerine ait su emme oranları Şekil 5’de incelendiğinde;

• Tüm beton türlerinde 28. günde su emme oranlarının 7. güne göre azaldığı,

• Referans örneğe ait su emme oranlarının 7. gün 6,07 ve 28. gün 4,39 değeri ile diğer beton türlerinden daha yüksek olduğu,

• En az su emme oranının 7. günde 3,70; 28. günde 3,15 değeri ile % 5 kalsit içeren beton türüne ait olduğu,

• %3 kalsit ikameli betonun su emme oranlarının her iki yaşta da %10 kalsit ikameli betonun su emme oranlarından daha yüksek olduğu,

• Kalsit kullanımının su emme oranını referans örneklere göre azalttığı

görülmektedir.

Page 5: KALSİTİN İNCE AGREGA İKAMESİ OLARAK KULLANIMININ …isbs2015.gazi.edu.tr/belgeler/bildiriler/309-313.pdfolara manyetik ayırıma ve flotasyon işlemlerine tabi tutulur. Böylece

313

28 - 30th May 2015 | Ankara - TURKIYE

Beton üretiminde ince agrega yerine uygun oranda kalsit kullanımının betonun fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirdiği, betonun dayanımını ve dayanıklılığını arttırdığı dolayısıyla beton sürdürülebilirliğine olumlu katkı sağladığı kanaatine varılmıştır.

kaynaklar[1]. Şimşek, O., “Beton ve Beton Teknolojisi”, Seçkin Yayınevi, Ankara 23-

24 p (2012).[2]. Yalçın ve Gürü, “Çimento ve Beton”, Palme Yayıncılık, Ankara. 136-238

p. (2006).[3]. Güner, M. S., “Malzeme Bilimi, Yapı Malzemesi ve Beton Teknolojisi”,

136-238 p. (2012). [4]. Bekem, İ., Gültekin, A. B., Dikmen, Ç.B., Yapı Ürünlerinin “Hizmet Ömrü”

Kapsamında İrdelenmesi: Betonarme Örneği”, 5. Uluslar arası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), Karabük, Türkiye (2009).

[5]. Matschei T., Lothenbach B., Glasser F.P., “The role calcium carbonate in cement hydration”, Cement and Concrete Research 37, p. 551-558 (2007).

[6]. Şahin, N., “Kalsit Hakkında Bazı Bilgiler”, Madencilik Bülteni, ,sy.48-51 (2008).

[7]. Akkaya, Y., Kesler, Y. E., “Mikrokalsit Katkısının Betonun İşlenebilirliğine, Mekanik Özelliklerine ve Dayanıklılığına Etkisi”,, İMO Teknik Dergi, 6051-6061, Yazı 384 (2012).

[8]. İnan Sezer, G., “Kalker Ve Klinker Özeliklerinin Kalkerli Çimento Özelliklerine Etkisi”, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi, İzmir (2007).

[9]. Güldür, Ş. E., “Mikronize Kalsit Katkısının Beton Özelliklerine Etkisinin Araştırılması”, Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği ABD Yüksek Lisans Tezi, Niğde (2013).

[10]. Kaymak, H., “Kendiliğinden Yerleşen Betonlarda Metakaolin ve Kalsit Kullanımı”, Niğde Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği ABD Yüksek Lisans Tezi, Niğde (2010).

[11]. Ramyar, K., Çelik, T., Marar, K., “Taş Tozunun Beton Özelliklerine Olan Etkisi-Endüstriyel atıkların İnşaat Sektöründe kullanılması”, TMMOB İnş.Müh. Odası Bildiriler Kitabı, Ankara (1995).

[12]. Özgan, E., “Kırmataş Agrega İçerisindeki Taş-Unu Miktarının Betonun Basınç Dayanımına Etkisi”, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21 (1-2), 198-205 (2005).

[13]. Taşdemir,C., Atahan, H. N., “Filler Malzemelerin Betonun Mekanik Özelliklerine Ve Durabilitesine Etkisi”, I. Ulusal Kırmataş Sempozyumu, ISBN 975-395-196-5 (1996).

[14]. Ekincioğlu, G., Başıbüyük, Z., Ekdur, E., Ballı, F., Kanbir, E. S., “Kırşehir Doğal Taş Sektör Analizi ve Yatırım İmkanları Raporu”, Kırşehir (2014).

[15]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Kimyasal Katkılar- Beton, Harç ve Şerbet için- Bölüm 2: Beton Kimyasal Katkıları-Tarifler, Gerekler, Uygunluk, İşaretleme ve Etiketleme”, TS EN 934-2, Ankara, Türkiye (2011).

[16]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Beton agregaları”, TS 706 EN 12620+A1, Ankara, Türkiye (2009).

[17]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Agrega tane büyüklüğü dağılımı”, TS 3530 EN 933-1, Ankara Türkiye (2007).

[18]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Beton Karışımı Hesap Esasları”, TS 802, Ankara, Türkiye (1985).

[19]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Beton- Bölüm 1: Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk”, TS EN 206-1 Ankara, Türkiye (2002).

[20]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Beton- Taze Beton Deneyleri- Bölüm 2: Çökme (Slamp) Deneyi”, TS EN 12350-2, Ankara, Türkiye (2002).

[21]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Beton Yapım, Döküm Ve Bakım Kuralları (Normal Hava Koşullarında)”, TS 1247, Ankara, Türkiye (1984).

[22]. ASTM International,“Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete”, ASTM C 597-83, West Conshohocken, PA (2009).

[23]. Türk Standardları Enstitüsü (TSE), “Beton- Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini”, TS EN 12390–3, Ankara, Türkiye (2003).

• 7. günde % 3 kalsit ikameli betonun basınç dayanımının % 10 kalsit ikameli betona göre daha iyi olduğu (29,59 Mpa>28,61 Mpa),

• 28. günde en düşük basınç dayanımının 27,78 Mpa ile referans betona ait olduğu,

• % 3 kalsit ikameli betonun basınç dayanımının % 10 kalsit ikameli betondan daha düşük olduğu,

• En yüksek basınç dayanımının 33,23 Mpa % 5 ile kalsit ikameli betona ait olduğu

belirlenmiştir.

Şekil 7. Basınç dayanımı değerleri

4. Sonuçlar

Mikronize kalsitin ince agrega yerine kullanımı ile üretilen referans (%0 kalsit), % 3, % 5 ve % 10 kalsit ikameli betonların 7 ve 28. günlerde su emme oranları, ultrases geçiş hızları ve basınç dayanımları incelenmiş olup;

• Tüm beton türlerinde 28. gün sonuçlarının 7. güne göre daha iyi olduğu,

• Kalsit ikamesinin her iki yaşta da referansa göre betonun su emme oranını azalttığı,

• En düşük ultrases geçiş hızının 7 ve 28. günlerde referans betona ait olduğu,

• Kalsit ikamesinin referansa göre basınç dayanımını arttırdığı,

• Su emme oranı, ultrases geçiş hızı ve basınç dayanımlarına bakıldığında en iyi değerlerin % 5 kalsit ikameli betona ait olduğu,

• İkinci derecede en yüksek fiziksel ve mekanik özelliklerin % 10 kalsit ikameli betona ait olduğu, referans ve % 3 kalsit ikameli betona göre daha iyi sonuçlar verdiği

belirlenmiştir.

Betonun su emme oranı, ultrases geçiş hızı ve basınç dayanımı testlerinin sonuçlarına bakıldığında beton karışımında ince agrega yerine kalsit ikamesi optimum oranının % 5 olduğu görülmektedir.