Alkali-silika reaksiyonu etkisine maruz aynı oranda silis dumanı ve uçucu kül içeren Harçların mekanik özellikleri

Bu çalışmada, çimento yerine aynı oranlarda silis dumanı (SD) ve Uçucu kül (UK) içeren karışımların Alkali- silika reaksiyonu (ASR) etkisi araştırılmıştır. ASR nedeniyle oluşan genleşmenin kontrol altına alınması içinkullanılan SD ve UK’nın genleşme ve mekanik özellikleri üzerine etkisi belirlenmiştir. Araştırmada, SD ve UK% 0, 5,0, 10,0, 15,0 ve 20,0 oranlarında çimento yerine ikame edilmiştir. Agrega ve çimento karışımlarınınreaktifliğini belirlemek için ASTM C 1260 deney standardı kullanılmıştır. Deneysel çalışmada, ASR etkisindebırakılan örneklerin morfolojisi ve kimyasal kompozisyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Enerjiyayıcı X-ışını analizörü (EDX) kullanılarak incelenmiştir.Deney sonuçlarına göre, 14 günlük ölçümler sonucunda, ortalama en yüksek boy uzamasının kontrol harççubuklarında %0,34, ortalama olarak en düşük boy uzamasının ise %20 SD ikamesi yapılan harç çubuklarında%0,04 olduğu gözlenmiştir. ASR etkisine maruz kalan harçlarda en az dayanım kaybı %20 SD ikamesi yapılanharçlarda olmuştur. ASR etkisinde bırakılan % 0–20 ikameli SD’li harçlar UK’lı harçlara göre %18 daha iyieğilme dayanımına ve basınç dayanımına sahip olduğu görülmüştür. SEM görüntüsünde ASR çatlaklarınınyoğun ve geniş çatlaklı olduğu bölgelerde yapılan EDX’larda kalsiyum oranı yüksek silis oranı düşükoluşmuştur.

The mechanical properties of Alkali-silica reactive mortars containing same amounts of silica fume and fly ash

In this study, the Alkali silica reaction (ASR) effects on the mortars containing the same proportions of silicafume (SF) and fly ash (FA) instead of cement were investigated. SF and FA, used to control the expansioncaused by ASR, were seen to have effects on the expansion and mechanical properties. In the study, SF and FAwere substituted for cement in the proportions of 0.5.0%, 10.0%, 15.0% and 20.0%. ASTM C 1260 standard wasused to determine the reactivity of aggregates and cement mixtures. In this experimental study, the morphologyand chemical composition of the samples exposed to the effects of ASR were analyzed by using a scanningelectron microscope (SEM) and Energy Dispersive X-ray (EDX).The results of 14-day experimental measurement showed that the average maximum length of extended controlmortar bars was observed to be 0.34% while the lowest average 20% increase of the length SF replace was seento be 0.04% in the mortar bar. The least strength loss in the mortars exposed to ASR was in those which had20% SF substitution. Exposed to the effects of ASR, the mortars with 0%-20% SF substitution had a 18% betterflexural strength and compressive strength compared to the mortars with FA. As observed on the SEM images,EDX done on the dense and wide ASR cracked areas showed high calcium and low silica percentage.

PDF

___

1. Ramyar, K., Dönmez, H. Andiç, Ö., Araştırma Raporu, “Alkali-Silis Reaksiyonunun Mineral ve Kimyasal Katkılar Yardımı İle Kontrol Altına Alınması”, Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, Çimento Endüstrisi-Üniversite İşbirliği Araştırma Projesi Raporları, Rapor No:9,Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye, 2002.
2. Malvar, L.J., Cline, G.D., Burke, D.F., Rollings, R., Sherman, T.W. and Grene, J., “Alkali-Silica Reaction Mitigation” State-Of-The-Art and Recommendations, ACI Materials Journal, Vol. 99, No. 5, pp.480–489, Sept-Oct, 2002.
3. Neville, A.M., “Properties of Concrete”, John Wiley & Sons Inc., New York, U.S.A, 1997.
4. Bagel, L., “Strength and pore structure of ternary blended cement mortars containing blast furnace slag and silica fume”, Cement and Concrete Research, 28 (7):1011–1022, 1998.
5. Taban, S., Şimşek, O., “Zeolitik Tüf Katkı Oranı ve Deniz Suyunun Çimentonun Fiziksel ve Mekaniksel Özelliklerine Etkisi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 24, No 1, 145-153, 2009.
6. Dongxue, L., Xinhua, F., Xuequan, W. and Mingshu, T., “Durability study of steel slag cement”, Cement and Concrete Research, 27 (7): 983–987, 1997.
7. Monterio, P.J.M. Wang, K., Sposito G., Dos Santos, M.C., de Andrade W.P., “Influence of Mineral Admixtures on the Alkali-Aggregate Reaction”, Cement and Concrete Research, Vol.27, No.12, pp. 1989-1909, 1997.
8. Ramlochan, T., Thomas, M.,Gruber K.A., “The Effect of Metakaolin on Alkali-Silica Reaction ‘n Concrete”, Cement and Concrete Research, 30, pp. 1139-1150, 2000.
9. Massazza, F., “Evaluation of cements and cementations systems: history and prospects”, Proceedings of the second international symposium on cement and concrete technology in the 2000s. Istanbul; p. 3–28, 2000.
10. Cyr, M., Carles-Gibergues, A., Moisson, M., Ringot, E., “mechanism of ASR reduction by reactive aggregate powders’”, Advances in Cement Research, 21, pp 147 –158, 2009.
11. Giaccio, G., Zerbino, R., Ponce, J.M., Batic, O.R., “Mechanical behavior of concretes damaged by alkali-silica reaction”, Cement and Concrete Research, 38: pp. 993–1004, 2008.
12. ASTM C1260-07,. “Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-bar method)”, Annual book of ASTM standards, Philadelphia, USA, 2007.
13. Bektas, F., Turanli, L., Topal,T., Goncuoğlu. M.C., “Alkali reactivity of mortars containing chert and incorporating moderate-calcium fly ash”, Cement and Concrete Research, 34,,pp. 2209–2214, 2004.
14. Fernandez-Jimenez, A., Garcia-Lodeiro, I., Palomo, A., “Durability of alkali-activated fly ash cementations materials” Advances In Geopolymer Science & Technology, 42: pp. 3055–3065, 2007.
15. Yazıcı, H., Tosun., K., Baradan, B., “Mineral Katkıların Birlikte Kullanımının ASR Genleşmesine Etkisi”, Çimento ve Beton Dünyası, 54, say.60-69, 2005.