Mineral katkıların sülfat etkisindeki harçların genleşme, dayanım ve mikroyapı özelliklerine etkisi

Betonarme bir yapının işlevini, planlanan hizmet süresi boyunca verimli olarak yerine getirebilmesi, çeşitli yıpratıcı etkenlere karşı dayanıklılığına bağlıdır. Bu etkenlerden biri olan sülfat etkisi, farklı tipte reaksiyonlar ile ortaya çıkabilmesi ve betonun geçirimliliğini arttırarak kendi kendini hızlandırma özelliğine sahip olması nedeniyle önemli bir yere sahiptir. Bu çalışma kapsamında, harç karışımlarında çimentonun bir kısmı yerine silis dumanı, uçucu kül, cam tozu ve pomza tozu kullanımının sülfat direncine etkisi incelenmiştir. Harç karışımlarında silis dumanı %5, 10 ve 15 oranlarında, uçucu kül, cam tozu ve pomza tozu ise %15, 30 ve 45 oranlarında kullanılmıştır. 13 farklı harç karışımı ASTM C1012 standardına uygun olarak hazırlanmıştır. Hazırlanan harç numuneleri %5'lik sodyum sülfat ve %4,2'lik magnezyum sülfat çözeltilerinde ayrı ayrı bekletilmiş ve boy değişimleri bir yıl boyunca periyodik olarak ölçülmüştür. Bir yıllık deney süresi sonunda aynı karışımlar ile hazırlanan 15 cm ayrıtlı küp numuneler üzerinde basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiş ve dayanım kayıpları belirlenmiştir. Ayrıca seçilen numuneler üzerinde SEM/EDS analizleri gerçekleştirilerek sülfat etkisinin mikroyapıya olan etkisi değerlendirilmiştir. Elde edilen veriler kontrol numunesi ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.

For a reinforced concrete structure an effective fulfilling of the functional requirements during its service life depends majorly on its resistance against various exposure conditions causing degradation. Among these effects, sulfate attack can result from different types of reactions and has the capability of accelerating itself by increasing the permeability of concrete. Therefore, it is one of the most important durability related issues. In this thesis, fly ash, silica fume, glass powder and pumice powder were utilized in mortar mixtures by applying partial replacement for cement and the influence of these mineral admixtures on sulfate resistance of mortar mixtures was investigated. The replacement ratios of silica fume was 5, 10 and 15%, meanwhile these ratios for fly ash, glass powder and pumice powder were selected as 15, 30 and 45%. 13 mortar mixtures were prepared in accordance with ASTM C1012. The specimens obtained from the mixtures were kept in 5% sodium sulfate or 4.2% magnesium sulfate solutions and their length change were periodically determined over a period of one year. After the test duration is completed, 15 cm cubes cast from the mixtures were tested in uniaxial compression and thus, loss in strength was also measured. Besides, the change in microstructure of mortar mixtures due to sulfate attack was monitored by analyzing selected specimens by SEM/EDS methods. The data obtained were evaluated by making comparison with the results obtained from control mixture with no mineral admixture.