Çağlar YALÇINKAYA, Burak FELEKOĞLU, Halit YAZICI

Agrega hacminin ultra yüksek performanslı betonun büzülme, reolojik ve mekanik özelliklerine etkisi

Reoloji ve büzülme, başarılı bir yerleştirme işlemi gerçekleştirmek ve dayanıklı bir ultra yüksek performanslı beton (UYPB) üretmek için kontrol altında tutulması gereken anahtar özelliklerdir. Yakın gelecekte UYPB'nin yerinde döküm uygulamalarının artması beklenmektedir ve bu yüzden erken yaş özellikleri konusundaki araştırmalar önem kazanmıştır. Ancak hala istenen performansı garanti edebilen standartlaşmış bir karışım tasarımı yöntemi bulunmamaktadır. Yüksek miktardaki çimento içeriği ve düşük su/bağlayıcı oranı, özellikle erken yaşta çatlak riskini yükselten büzülme değerlerini arttırmaktadır. Karışım oranlarının, reolojik davranışı ve büzülme özelliklerini tayin eden temel değişkeni şüphesiz ki agrega hacmi, dolayısıyla da hamur hacmidir. Deneysel çalışma kapsamında kuvars agregası hacminin UYPB'nin reolojik, büzülme ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, agrega hacminin arttırılmasının psödoplastik davranışın belirginleşmesine sebep olduğunu göstermiştir. Kendiliğinden yerleşen bir UYPB üretebilmek için agrega hacmi üst değeri %45 olarak bulunmuştur. Gerek bünyesel büzülme gerekse kuruma büzülmesi, agrega hacminin arttırılmasıyla sınırlandırılabilmektedir. Erken yaş bünyesel büzülme ve kuruma büzülmesi, kalıp alımından sonra 90 gün boyunca ölçülen uzun dönemli büzülmelerden kat be kat fazladır. Bu sebeple gerekli önlemler döküm aşamasından itibaren alınmalıdır.

Anahtar Kelimeler:

Ultra yüksek performanslı beton, kuvars agregası, erken yaş büzülme, reolojik özellikler

PDF

___

Min K. H., Jung H. C., Yang J. M., Yoon Y. S., Shrinkage Characteristics of High-Strength Concrete for Large Underground Space Structures, Tunnelling Underground Space Technol., 25 (2), 108-113, 2010.
Erten E., Yalçınkaya Ç., Beglarigale A., Yiğiter H, Yazıcı H., Erken Yaş Büzülme Çatlaklarının Lif İçeren/İçermeyen Ultra Yüksek Performanslı Betona Gömülü Donatı Korozyonuna Etkisi, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (4), 1347-1364, 2017.
Aydın S., Yazıcı H., Yardımcı M.Y., Yiğiter H., Effect of Aggregate Type on the Mechanical Properties of RPC, ACI Mater. J., 107 (5), 441-449, 2010.
Collepardi S., Coppola L., Troli R., Collepardi M., Mechanical Properties of Modified Reactive Powder Concrete, Fifth CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and other Chemical Admixtures in Concrete, Rome-Italy, 1-21, 1997.
Yang J., Peng G.F., Gao Y.X., Zhang H., Mechanical Properties and Durability of Ultra-High Performance Concrete Incorporating Coarse Aggregate, Key Eng. Mater., 629-630, 96-103, 2014.
TS EN 1097-3, Agregaların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri İçin Deneyler - Bölüm 3: Gevşek Yığın Yoğunluğunun ve Boşluk Hacminin Tayini, Türk Standartları, 1999.
Jacobsen S., Arntsen B., Aggregate Packing and Void Saturation in Mortar and Concrete Proportioning, Mater. Struct., 41 (4), 703-716, 2008.
EFNARC. The European Guidelines for Self-Compacting Concrete Specification, Production and Use. http://www.efnarc.org/pdf/SCCGuidelinesMay2005.pdf. Yayın tarihi 2005. Erişim tarihi Temmuz 27, 2018.
Schatzmann M., Fischer P., Bezzola G.R., Rheological Behavior of Fine and Large Particle Suspensions, J. Hydraul. Eng., 129 (10), 796-803, 2003.
TS EN 480-2, Kimyasal Katkılar-Beton, Harç ve Şerbet İçin-Deney Metotları-Bölüm 2: Priz Süresi Tayini, Türk Standartları, 2008.
Wetzel A., Glotzbach C., Maryamh K., Middendorf B., Microstructural Investigations on the Skinning of Ultra-High Performance Concrete, Cem. Concr. Compos., 57, 27-33, 2015.
ASTM C157 / C157M-17, Standard Test Method for Length Change of Hardened Hydraulic-Cement Mortar and Concrete, ASTM International, 2017.
Felekoğlu B., Rheological Behaviour of Self-compacting Micro-concrete, Sadhana, 39(6), 1471-1495, 2014.
Maybury J., Ho J.C.M., Binhowimal S.A.M., Fillers to Lessen Shear Thickening of Cement Powder Paste, Constr. Build. Mater., 142, 268-279, 2017.
Chen Y., Wei J.X., Huang H.L., Jin W., Yu Q.J., Application of 3D-DIC to Characterize the Eﬀect of Aggregate Size and Volume on Non-uniform Shrinkage Strain Distribution in Concrete, Cem. Concr. Compos., 86,178-189, 2018.
Beushausen H., Philemon A., The Influence of Mix Composition, W/B Ratio and Curing on Restrained Shrinkage Cracking of Cementitious Mortars, Constr. Build. Mater., 174, 38-46, 2018.
Tao J., Wei X., Fu L. Autogenous Shrinkage of Cement Paste Interpreted by Electrical Resistivity and Capillary Stress at Early Age, J. Test. Eval., 47(1), 2019, in press.
Bentz D.P., Jensen O.M., Hansen K.K., Olesen J.F., Stang H., Haecker C.J., Influence of Cement Particle-Size Distribution on Early Age Autogenous Strains and Stresses in Cement-Based Materials, J. Am. Ceram. Soc., 84, 129-135, 2001.
Mohr B.J., Hood K.L., Influence of Bleed Water Reabsorption on Cement Paste Autogenous Deformation, Cem. Concr. Res., 40, 220-225, 2010.
Aili A., Vandamme M., Torrenti J.M., Masson, B., Is Long-Term Autogenous Shrinkage A Creep Phenomenon Induced by Capillary Effects Due to Self-Desiccation?, Cem. Concr. Res., 108, 186-200, 2018.
Kanda T., Momose H., Imamoto K., Shrinkage Cracking Resistance of Blast Furnace Slag Blended Cement Concrete - Influencing Factors and Enhancing Measures, J. Adv. Concr. Technol., 13 (1), 1-14, 2015.
Grassl P., Wong H.S., Buenfeld N.R., Influence of Aggregate Size and Volume Fraction on Shrinkage Induced Micro-Cracking of Concrete and Mortar, Cem. Concr. Res., 40(1), 85-93, 20