LEE- Yapı Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "beton" ile LEE- Yapı Mühendisliği-Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeLP sargılı beton için önerilmiş olan dayanım ve şekil değiştirme modellerinin farklı boyutlar üzerindeki performanslarının incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-08-16) Turgut, Alper ; İlki, Alper ; 501181006 ; Yapı Mühendisliği ; Structural EngineeringGeçmişten günümüze, dünyada oluşan depremler birçok kez betonarme binaların toptan göçmesine veya ağır hasar görmesine yol açmışlardır. Günümüzde mevcut yapıların önemli bir kısmı güncel yönetmeliklerin istediği sınır şartları karşılayamamaktadır. Bu yapılar olası bir depremde göçme ya da ağır hasar görme tehlikesiyle karşılaşacaklardır. Mevcut yetersiz yapıların yıkılıp baştan yapılması, yüksek maliyet, kullanıma kapanma gibi birçok nedenden ötürü her koşulda uygulanamamaktadır. Bu soruna çözüm olarak çeşitli güçlendirme yöntemleri önerilmiştir. Bir binanın yeniden yapılması yerine çeşitli güçlendirme yöntemleri ile yönetmelik şartlarını sağlar hale getirilmesi, olası bir depremde oluşacak maddi ve manevi kayıpların önüne geçmek için önemli bir uygulama halini almıştır. Yetersiz bir yapı güçlendirilirken, zaman, maliyet, uygulanabilirlik gibi birçok parametre göz önüne alınıp o yapı için en uygun güçlendirme yöntemi belirlenir. Bu güçlendirme yöntemlerinden bir tanesi son yıllarda popülerite kazanan lifli polimer ile dıştan sargılama yöntemidir. Lif doğrultusunda çekme dayanımının çok yüksek olmasının yanında oldukça hafif bir malzeme olması, korozyon gibi çevresel etkilere karşı dayanıklı olması, şekil verilebilir olması, uygulama sırasında yapının kullanımı engellememesi gibi özellikler LP ile sargılama yöntemini popüler yapan bazı özelliklerdir. Bu yöntem; kolon, kiriş, yığma duvar, döşeme gibi yapı elemanlarında farklı şekillerde uygulanabilir. LP ile dıştan sargılama yönteminin en etkili olduğu yapı elemanlarından bir tanesi kolonlardır. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda LP ile sargılanan kolonlarda, önemli ölçüde dayanım ve süneklik artışı olduğu gözlemlenmiştir. LP ile sargılanan kolonlarda dayanımın ve şekildeğiştirme kapasitesinin ne kadar artacağını teorik olarak hesaplamak için çeşitli modeller önerilmiştir. Bu modeller sayesinde bir yapıdaki kolonların LP ile ne kadar sargılanırsa yeterli dayanım ve şekildeğiştirme kapasitesine ulaşacağını hesaplamak mümkün olmuştur. Ancak bu modellerin önemli bir çoğunluğu 150 mm çapında ve 300 mm yüksekliğinde olan kolon numunelerinin deneyleri sonucunda elde edilmiştir. Bu çalışmada, önde gelen 6 LP ile sargılama modeli, 2 farklı boyutaki kolon deneylerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmış ve modellerin farklı boyutlar için güvenilirliği test edilmiştir. Çalışma kapsamında yükseklik/çap oranı 2 olan, 150 mm ve 300 mm olarak iki farklı çaptaki numuneler test edilmiştir. Iki boyutta da 3'er numune LP ile sargılanmayıp referans numune olarak kabul edilirken, 3'er numune tek kat, 3'er numune ise çift kat karbon LP ile sargılanmıştır. Çalışma kapsamında toplam 18 adet eksenel basınç deneyi yapılmıştır. xxii Deney sonuçları incelendiğinde, modellerin boyuttan bağımsız olarak dayanım hesabında deneysel sonuçlara yakın sonuçlar verdiği, şekildeğiştirme hesabında ise kendi içlerinde bile oldukça farklı sonuçlar verdiği saptanmıştır. 150 mm çaplı tek kat sargılı numune ile 300 mm çaplı çift kat sargılı numune sargı oranı olarak aynıdır. Bu iki numune arasındaki tek parametre farklı boyutlardır. Bu iki numune incelendiğinde sargılamanın dayanıma ve dayanıma karşı gelen şekildeğiştirmeye sağladığı artış birbirine oldukça yakındır. Dolayısıyla LP ile sargılamada boyut etkisine neden olan bölgesel kusurların, bu ölçekteki numunelerde etkisinin azaldığı, hatta ortadan kalktığı sonucuna varılmıştır.
-
ÖgeModeling and sensitivity analysis the thermal behaviour of mass concrete with finite volume method(Graduate School, 2023-06-16) Danaei, Farzad ; Akkaya, Yılmaz ; 501201013 ; Structural EngineeringConcrete is one of the most widely used materials in the world, second only to water. As the population grows and available land becomes limited, there is a growing need for large structures such as dams and bridges and towers to meet the demands of water management, transportation, and accommodation. To ensure the strength and durability of these structures, high-performance concrete is often used. However, a major challenge in such concrete structures is thermal cracking, which occurs due to temperature gradients within the concrete. Concrete has low thermal conductivity, meaning that heat does not dissipate quickly throughout the material. As a result, the outer layer of concrete cools faster than the inner layer, creating thermal gradients. These temperature differences cause differential thermal expansion, if there is no restriction for these movements, there is no problem. But as soon as these movements are stopped by internal or external restrictions, the development of stress will start. When these stresses exceed the tensile strength of the concrete, cracks form. These cracks can result in issues such as water penetration, reduced structural integrity, durability problems (such as corrosion of embedded reinforcement), and aesthetic concerns. Different standards define limitations on the maximum temperature reached within concrete and the maximum temperature gradient within concrete elements, in Turkish standards (TS 13515 ) these limitations are 65 C and 25 C respectively. These specifications are designed to minimize the risk of thermal cracking by ensuring that concrete structures are maintained within safe temperature ranges throughout their service life. The finite volume modeling technique is used in the current model, which was developed in Python. The concrete element is separated into nodes in this manner, and for each node, a control volume according to its location is considered. Convection and conduction are taken into account as boundary conditions in the model, with the flexibility to include other heat transfer processes such as radiation and solar loads. Additionally, an equivalent convection coefficient is derived and employed in the model to account for the impact of formwork and insulation using the analogy of electrical resistance. The governing equation, which is developed from energy balance principles, is then applied to each node. This energy balance takes into consideration all of the energy that enters, is produced, is lost, and is stored inside the concrete. The present model is capable of accepting the ambient temperature using a predictive method, or it may also take actual temperature-time histories as input to improve its accuracy and dependability. The model incorporates the concept of maturity and calculates the heat generated during cement hydration using the Arrhenius maturity function. To simulate the heat generation, Schindler's S-shaped function is employed, requiring curve fitting techniques to determine two important hydration parameters: the slope parameter and time parameter. Unlike previous models that use a single set of hydration parameters, which fails to capture the behavior of blended cement, the current model addresses this limitation by utilizing the superposition of two S-shaped functions. This approach accurately catch all the points on the released heat curve for blended cement. By considering the behavior of blended cement, the model effectively captures the heat generation characteristics. From the S-shaped function, the generated heat rate function can be easily obtained. Additionaly, the model has the capability to accept the generated heat rate as an input. Accurately determining the generated heat rate function is crucial in simulating the thermal behavior of mass concrete, ensuring that the model accurately represents the actual heat generation process. During the experimental phase, data obtained from the Bursa Beton factory was employed. In Chapter 3 of the thesis, the experiment setup is described in detail, and the resulting outcomes are presented. This particular chapter focuses on investigating the impact of insulation on the temperature gradient within the concrete, as well as the influence of different concrete mixtures. The analysis of the collected data revealed noteworthy findings. When a thick layer of insulation was applied around the concrete, the temperature development recorded by the thermocouples placed inside the concrete exhibited similar behavior on both the right and left sides. However, in cases where no insulation was present and the concrete samples were exposed to the environment, distinct temperature profiles were observed between the right and left side sensors. This disparity in temperature can be attributed to the microclimate effect, which includes factors such as wind speed and solar loading on the concrete surface. It is worth noting that this effect has often been overlooked in previous models. The model has been developed in both 2-D and 3-D. The 3-D version is validated by simulating Bursa Beton samples and comparing the findings with experimental data, whereas the 2-D model is validated by comparing its results with the Ballims model. The 3-D model is additionally validated using data from a study carried out at West Virginia University. The model constantly exhibits sufficient accuracy in every validation instance, creating trust in its abilities and allowing sensitivity analysis to be carried out. Additionally, a sensitivity analysis is carried out to examine the impact of different variables on the temperature profile of mass concrete. The initial temperature of the concrete, the size of the concrete element, and the usage of supplemental cementitious materials (SCMs) in place of cement in blended cement are among the changes that have been taken into consideration. The results of the analysis show that the final temperature profile is significantly influenced by both the initial temperature and the size of the concrete part. However, the addition of SCMs to the concrete mixture lessens this sensitivity, especially when fly ash is used instead of some part of cement. Furthermore, when considering the utilization of different replacement levels of supplementary cementitious materials (SCMs), the findings demonstrate significant reductions in both the maximum temperature and maximum temperature gradient within the concrete. The results indicated that the usage of fly ash led to a greater reduction in the maximum temperature and temperature gradient compared to using GGBFS. Additionally, the presence of GGBFS resulted in a delay in the time required for the concrete to reach its maximum temperature. This suggests that adding fly ash to mass concrete lessens its sensitivity to changes in size while at the same time reducing the maximum temperature and thermal gradient inside the concrete. Furthermore, the degree of hydration affects the thermal properties of concrete, including its thermal conductivity and specific heat capacity. As the hydration reaction advances, the amount of available water or moisture inside the concrete drops, which causes a decrease in thermal conductivity and specific heat capacity. In earlier models, these thermal properties were frequently assumed to have constant values. A sensitivity analysis comparing the modeling results with constant thermal properties to those considering variations with hydration reveals that assuming constant specific heat capacity significantly impacts the final results. However, assuming a constant thermal conductivity does not cause substantial changes. In conclusion, the developed model offers a simple yet effective approach to predict the temperature distribution within concrete elements using the finite volume method. It accounts for various boundary conditions, considers the generation of heat during cement hydration, and incorporates the behavior of blended cement using a superposition of S-shaped functions. The model's accuracy is validated through comparisons with experimental data and existing models. Sensitivity analysis provides insights into the influence of different parameters and variations on the temperature profile. By addressing the thermal cracking issue, the model contributes to ensuring the safety, durability, and cost-effectiveness of concrete structures.
-
ÖgeNano silika ve mikro silika katkılı harçlarda durabilite ve mekanik özellikler(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-20) Başaran, Merve ; Atahan, Hakan Nuri ; 501181024 ; Yapı MühendisliğiBeton; çimento, agrega, katkı maddeleri ve karışım suyunu içeren karmaşık yapıya sahip olan bir yapı malzemesidir. Aynı zamanda en yaygın olarak kullanılan insan yapımı yapı malzemelerinden biridir ve her yıl yaklaşık 20 milyar metrik ton üretilmektedir. Beton yapımı için üretilen çimento, küresel karbondioksit emisyonunun büyük bir kısmına neden olmakta ve çevre kirliliği açısından büyük endişe yaratmaktadır. Bu etkiyi azaltmak için son zamanlarda birçok araştırmacı çimento kullanımını azaltmak ve betonun servis ömrünü artırmak için çalışmalar yapmaktadır. Betonun servis ömrünün en önemli göstergelerinin durabilite ve mekanik performans olduğu söylenebilir. Beton, çeşitli boyutlarda ve farklı miktarlarda boşluklar içeren bir yapı malzemesi olduğundan, çeşitli çevresel faktörler betonun özelliklerini etkiler ve değiştirir. Sıvı ve/veya gazın betona sızması bu boşluklar sebebiyle gerçekleşir. Bu olaya betonun geçirgenliği denir. Boşluklara penetrasyon, difüzyon, basınç altında emme veya kılcal emme ile gerçekleşir ve beton içindeki boşlukların miktarına, dağılımına ve boyutuna bağlıdır. En yaygın durum kılcal emmedir, bu nedenle kılcal boşluklar betonun durabilitesi ve mekanik performansında önemli bir role sahiptir. Betondaki boşluklardan içeri giren sıvılar veya gazlar zamanla betonda fiziksel veya kimyasal reaksiyonlara neden olur, sonrasında ise betonda çatlaklar oluşturur ve onun yapısını bozar. Bu kimyasal saldırılardan biri de sülfat saldırısıdır. Bu reaksiyonlar sonucunda oluşan ürünler birleşerek sertleşmiş betonun genleşmesine neden olur. Bu genişleme nedeniyle derin çatlaklar oluşur. Bu, betonun dayanım ve durabilitesinin azalmasına neden olur. Sonuç olarak da betonun servis ömrünü azaltır. Betonun durabilitesini ve mekanik özelliklerini arttırmanın en temel yolu betondaki boşlukları azaltmaktır. Betondaki boşluklar azaltıldığında daha yoğun bir yapı elde edilir, böylece gaz ve sıvı girişleri daha zor hale gelir. Bu sayede daha dayanıklı bir beton elde edilir. Bu konuda bugüne kadar birçok çalışma yapılmış ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte mikro ve nano boyutta birçok farklı mineral katkı maddesi denenmiştir. Betonda kullanılan mikro ve nano malzemelerin, özellikle arayüz bölgesinde, filler etkisi nedeniyle genel olarak betonun özelliklerini iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Ancak en iyi etki, silika içeriğinden dolayı nano-silika (NS) ve mikro-silika (MS) minerallerinde gözlenmiştir. Filler etkisinin yanı sıra silika içeren mineral malzemeler betonda puzolanik etkiye de neden olmaktadır. Nemli bir ortamda betondaki CH kristalleri ile silis arasındaki reaksiyonla C-S-H yapısının oluşması puzolanik reaksiyon olarak adlandırılır. Bu sayede daha yoğun bir arayüz ve daha güçlü bir yapı elde edilir. Nano malzemeler üzerine yapılan çalışmalar incelendiğinde genel olarak beton yerine harç numuneleri üzerinde yapıldığı görülmektedir. Bazı araştırmalarda harçlarda NS ve MS birlikte kullanılır ve bu sinerjik bir etki yaratır. Yapılan bu çalışma kapsamında sinerjik etkinin değerlendirilmesi amacıyla harç numuneleri üretilmiş ve mikro ve nano silika tek tek veya birlikte kullanılmıştır. Üretilen numuneler üzerinde mekanik (basınç ve eğilme) ve durabilite (sülfat direnci, su emme ve ağırlıkça su emme) deneyleri yapılarak bu malzemelerin ve bunların kombinasyonlarının karışımların mekanik ve durabilite özelliklerine etkisinin görülmesi amaçlanmıştır. Üretilen numuneler bir yılı aşkın bir süredir sülfat içeren çözelti içersinde tutulmaktadır ve belirli periyotlarda boy ölçümleri alınmaktadır ve MS ve NS kullanımının dış sülfat etkisinden dolayı kaynaklanabilecek deformasyonları ne ölçüde sınırlayabileceği araştırılmıştır. Sonuçlara göre mikro silika ilavesi basınç ve eğilme dayanımlarını %25'e kadar arttırmıştır. Öte yandan nano silikanın bu parametreler üzerinde önemli bir etkisi gözlenmemiştir. Ayrıca kapiler su absorpsiyon ve sülfat dayanım testleri sonuçları değerlendirildiğinde, mikro ve nano silikanın ayrı ayrı ilave edildiği karışımlarda sorptivitenin azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, mikro ve nano-silika kombinasyonu çok daha önemli (sorptivite için %50'ye kadar) bir azalma ile sonuçlanmıştır.
-
ÖgeNano silika-mikro silika içeren normal ve yüksek dayanımlı betonlarda donatı-beton aderans özelliklerinin incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-20) Boyacı, Büşra ; Atahan, Hakan Nuri ; Turan, Ömer Tuğrul ; 501191067 ; Yapı MühendisliğiGünümüz dünyasında en çok tüketilen yapı malzemesinin beton olduğu bilinmektedir. Zaman geçtikçe beton yapılardan daha yüksek dayanım ve daha uzun hizmet ömrü beklenmektedir. Yıllar içinde inşaatta kullanılan betonun dayanım gerekliliği arttıkça yüksek dayanım tanımı da değişmektedir. Yüksek dayanımlı beton üretimi; yüksek kaliteli malzemeler ile birlikte düşük su/çimento oranının kullanılmasına ve agrega-matris ara yüzey bölgesi özelliklerinin iyileştirilmesine bağlıdır. Bu beklentileri karşılamak için betonun tasarım parametrelerinin geliştirilmesinin yanı sıra beton karışımına kimyasal ve mineral katkılar eklenmektedir. Ancak, son yılların en popüler malzemelerinden biri nano malzemelerdir. Özellikle boyut ve reaksiyon özellikleri açısından mikro silika kullanımı, yüksek dayanımlı beton üretimi için vazgeçilmez bir malzemedir. Ayrıca mikro silikanın beton mikro yapısında yarattığı iyileştirme nano silika kullanımı ile daha etkin hâle getirilebilir. Örneğin, mikro ve nano silikanın birlikte sağladığı mikro yapısal iyileştirme, betonun gözenek yapısına daha duyarlı hale gelmesine neden olur. Gözenek yapısı geçirimliliği etkiler ve bilindiği gibi betonun geçirimliliği betonun dayanıklılığında en önemli etkenlerden biridir. Betonarme, yapılarda en çok kullanılan taşıyıcı sistemlerden biridir. Betonarme yapıların değerlendirilmesinde, beton ve donatının kalitesi kadar önemli olan bir diğer etken beton ve donatı arasındaki bağdır. Özellikle betonarme yapıların yaygınlaşması beton-donatı arasındaki aderans özelliklerinin anlaşılmasını önemli kılmıştır. Beton ve donatıdan oluşan bir yapı elemanının betonarme olarak davranabilmesi için donatıların betona kenetlenmesi gerekir. Bu kenetlenme; betonun çekme dayanımı, donatının yüzey geometrisi, donatı çapı, çeliğin akma dayanımı, aderans boyu, donatı etrafındaki beton örtü kalınlığı (pas payı), kullanılan agreganın cinsi ve katkı maddeleri gibi birçok değişkenden etkilenir. Bu nedenle betonun karakteristik özelliklerinin de beton-donatı aderansı üzerinde etkisi büyüktür. Mineral katkıların, donatı ve beton arasındaki bağ etkisi birçok araştırmada ele alınmış ve incelenmiştir. Bu çalışmada da mineral katkı olarak mikro silika ve nano silika kullanılmıştır. Nanosilika ve mikrosilikanın; beton-donatı arasında oluşan aderans özellikleri üzerindeki ve beton karışımlarının tek eksenli basınç altında ölçülen tepe öncesi gerilme-şekil değiştirme davranışları üzerindeki sinerjik etkileri araştırılmıştır. Farklı oranlarda nano-silika ve/veya mikrosilika (MS8%, NS1,5%, NS3%, MS8%+NS1,5%, MS4%+NS2,25%) içeren beş karışım ve mineral katkı içermeyen (REF) bir karışım olmak üzere toplam altı karışım ele alınmıştır. Tüm karışımlar İki farklı su/çimento oranı ile hazırlanmıştır (w/c=0,36, w/c=0,55). Numunelere basınç dayanımı deneyi, deplasman kontrollü tek eksenli basınç deneyi, yarma-çekme deneyi ve çekip-çıkarma (pull-out) deneyi uygulanmıştır. Çekip-çıkarma deneyi uygulanan deneylerde donatılı küp numuneler kullanılmıştır. Bu numuneler hem düz hem nervürlü donatılar ile hazırlanmıştır. Diğer deneyler için silindir numuneler kullanılmıştır. Öncelikle farklı beton karışımlarına MS ve/veya NS ilave edildiğinde, değişen parametrelerin betonun karakteristik özelliklerini nasıl etkilediği belirlenmeye çalışılmıştır. Bu özellikleri belirleyebilmek için silindir numunelere gerekli deneyler yapılarak, numunelerin basınç dayanımı (28 ve 90 gün), elastisite modülü ve süreksizlik ve çözülme sınırları belirlenmiştir. Deney sonuçlarına göre mikro ve nano silika katkılı numunelerin basınç dayanımı referans karışımına göre daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca basınç dayanımında en yüksek artışın (28 günde referans karışıma göre %37 oranında artan) mikro silika ve nano silikanın birlikte kullanıldığı karışımdan (NS2,25%+MS4%) elde edildiği görülmüştür. Deplasman kontrollü tek eksenli basınç deneyi sonuçlarından elde edilen normalize süreksizlik ve çözülme sınır değerlerinde de benzer bir trend görülmüştür. Karışımlarda MS ve /veya NS ilavesi, normalize süreksizlik ve çözülme sınırlarını artırmıştır. Ancak karışımlar arasında elastisite modülü değerlerinde önemli bir değişiklik saptanmamıştır. Beton-donatı arasındaki bağ özellikleri ise hem düz hem de nervürlü donatı için incelenmiştir. Donatı ve betonun aderans özelliklerini belirlemek için her iki donatı tipine de çekip-çıkarma (pull-out) testi yapılmıştır. Bu test sonucunda yük-yer değiştirme ve sıyrılma enerjisi-yer değiştirme ilişkileri elde edilmiştir. Ayrıca, bağ kopma mekanizmasının daha iyi değerlendirilmesi için elastisite modülü, yarma çekme ve basınç dayanımı deney sonuçları ile çekip-çıkarma deneyi sonuçları birlikte incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; nano ve mikro silika ayrı ayrı kullanıldığında basınç dayanımı üzerinde önemli bir etkiye sahip olmadığı gözlemlenmiştir. Ancak birlikte kullanıldıklarında (NS1,5%+MS%8), basınç dayanımı değerlerinde yaklaşık %14'lük artışa ulaşılmıştır. Çekme dayanımı test sonuçlarında ise farklı bir durum gözlenmiştir. Mikro ve nano silikanın birlikte sağladığı mikro yapısal iyileştirme, betonun gözenek yapısına daha duyarlı hale gelmesine neden olmuştur. Bağ dayanımı ve sıyrılma enerjisi sonuçlarında, nano ve mikro silikanın birlikte kullanıldığı ve düz donatı içeren numunelerde referans numunelere göre önemli bir artış gözlemlenmiştir. Nervürlü donatı içeren numunelerde ise özellikle normal dayanımlı betonlarda en yüksek gerilme ve sıyrılma enerjisi referans numuneden elde edilmiştir. Bunların yanı sıra, ortaya çıkan sonuçlar doğrultusunda bağ dayanımını ve sıyrılma davranışını öngören tahmin modelleri önerilmiştir. Düz donatı içeren numunelerde artık gerilme 0,7×τu olarak belirlenirken, nervürlü donatıya sahip numunelerde bu değer 0,4×τu olarak belirlenmiştir. Bu, tepe gerilimine (bağ dayanımına) ulaşıldıktan sonra, özellikle MS ve/veya NS kullanıldığında, artık bağ geriliminin, nervürlü olanlara kıyasla düz donatıda daha etkili bir şekilde korunabileceğini göstermiştir.
-
ÖgeYüksek performanslı betonlarda erken yaş ısı gelişimi ve rötre(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-14) Duran, Özlem Ezgi ; Akkaya, Yılmaz ; 501181038 ; Yapı MühendisliğiYüksek performanslı beton, uzun servis ömrü istenen özel yapılarda mineral katkıların ilavesiyle düşük su/çimento oranının elde edildiği ve kimyasal katkılarla işlenebilirliği artırılan, dayanımı yüksek bir betondur. Üretim sırasındaki yüksek maliyetine rağmen ileride uzun servis ömrü sayesinde daha ekonomik sonuçlar elde edilmektedir. Tez çalışmasında yüksek performanslı betonların erken yaştaki ısı gelişimi ve erken yaş rötresi ele alınmıştır. Bu tür betonlarda erken yaş davranışının incelenmesi ve önceden tahmin edilebilmesi, ileri yaşlardaki dayanım ve dayanıklılığının öngörülebilmesi açısından önem taşımaktadır. Bu doğrultuda beton bileşenlerinin özelliklerinin erken yaş davranışına etkisi araştırılmıştır. Erken yaş rötre ve ısı gelişimi davranışının tahmin edilebilmesi için ek çalışmalar yapılmıştır. Rötre için genel bir fonksiyon denklemi bulmaya çalışılmıştır. Isı gelişimi için ise bir simülasyon çalışması yapılmıştır. Betonun erken yaştaki ısı gelişiminin çimento hidratasyonu ile ilgisi olduğu bilinmektedir. Bu nedenle ekzotermik bir reaksiyon olan hidratasyonun nasıl ve ne hızda gerçekleştiği, bu reaksiyonun nelerden etkilendiği ve ortaya çıkardığı ısı miktarı araştırılmıştır. Hidratasyon mekanizması incelendiğinde, bir miktar çimento kimyasına da giriş yapılmaktadır. Burada çimentonun klinker yapısını oluşturan ana bileşenlerin hidratasyonda önemli bir rol oynadığı görülmektedir. Çimentodaki (C2S, C3S, C2A, C4AF) karmaoksitlerin bulunma miktarlarına göre çimentonun beton davranışı üzerindeki etkisi çeşitlenmektedir. Yüksek miktarda C3S ve C3A içeren çimentolu betonlarda daha yüksek ısı çıkışı olacağı bilinmektedir. Betonda erken yaşta oluşan bu yüksek ısının erken yaş çatlağına sebep olacağı tahmin edilmektedir. Yüksek ısının açığa çıktığı durumlarda hidratasyon reaksiyonunu yavaşlatmak için puzolanik katkıların eklenmesi de bir seçenektir. Genel olarak puzolanik katkıların ilavesi çimentonun hidratasyonu yavaşlatmakta ve ısıyı düşürmektedir. Ayrıca çimentoda boşlukları doldurucu etkisiyle su/çimento oranını düşürmekte ve betonun kalitesini artırmaktadır. Bu yüzden puzolanik katkılar yüksek performanslı betonlarda sık kullanılmaktadır. Bunun yanında su/çimento oranının düşmesi hidratasyon reaksiyonlarını azaltacağı için ısıyı da düşürmektedir. Betonun ısı gelişiminde agrega varlığı da önemli bir etkendir. Beton içeriğindeki agreganın tane boyutunun artması ve agrega hacminin artması, çimento miktarını düşüreceği için su ihtiyacı da azalmaktadır. Bu da hidratasyon reaksiyonu oranını azaltarak betonda gelişen ısıyı düşürecektir. Bunun yanında agrega türüne göre değişkenlik gösteren su emmesi fazla agregaların iç yapıdaki mevcut suyu depolaması, çimentodan suyu uzaklaştırarak hidratasyonu azaltmaktadır. Genellikle priz süresi kısa olan betonlarda ise daha hızlı bir ısı gelişimi olduğu görülmektedir. Çalışmada araştırılan bir diğer ana konu ise erken yaş rötresi ve erken yaş rötre özelinde de otojen rötredir. Düşük su/çimentolu betonlarda hidratasyon reaksiyonu sırasında su tüketildiği düşünülürse betondaki suyun azalmasının rötreye sebep olacağı tartışılmazdır. Bu durumda erken yaşlardaki rötre davranışının sebebini yakından incelemek ve başka nelerden etkilendiğini öğrenmek önemli olmaktadır. Erken yaşta sıklıkla kuruma, termal ve otojen rötre gözlenmektedir. Erken yaşlardaki otojen rötre kendiliğinden kuruma ve kimyasal rötrenin de bir toplamıdır. Çalışmada otojen rötre üzerinde durulmasının sebebi literatürde düşük su/çimento oranına sahip yüksek performanslı betonlardaki yüksek otojen rötrenin beton kalitesinin düşmesi üzerinden oluşturduğu kaygıdır. Erken yaşta meydana gelen yüksek otojen rötrenin çatlaklara sebep olacağı ve çatlakların ilerlemesi ile ileri yaşlarda durabilite bakımından zayıf bir beton elde edileceği düşünülmektedir. Bu durum ise yüksek performanslı betonların durabilite bakımından geleneksel betonlara karşı daha verimli olma iddiasını olumsuz yönde etkileyecektir. Bu nedenle çalışmada otojen rötre davranışına nelerin sebep olduğu ve erken yaş rötrelerle birlikte otojen rötrenin nelerden etkilendiği konusu üzerinde durulmuştur. Erken yaşta ısı gelişimini artıran hususların otojen rötreyi de doğru orantılı olarak artırdığını düşünmek doğru bir yaklaşımdır. Toplamda sekiz deney betonu; s/b oranı 0.32-0.40 aralığında CEM I ve CEM III çimentolu, agrega tipi ve boyutu değişken malzemeleri içermektedir. Betonların taze haldeki özelliklerinin tespiti için taze beton deneyleri yapılmıştır. Taze beton deneylerinden çökme deneyi, yayılma tablası deneyi, birim ağırlık deneyi, hava içeriği deneyi ve priz süresinin tayini deneyleri uygulanmıştır. Deney betonlarının erken yaş ısı gelişimi için yarı adyabatik kalorimetre deneyi yapılmıştır. Erken yaş rötre için ise lvdt (doğrusal şekil değiştirme probu) yardımıyla ölçüm alınmıştır. Betonların otojen rötresinin tahmini için bir model üzerinde çalışılmıştır. Literatürde de yer alan bu modelin yaklaşımı değerlendirilmiştir. Isı verileri ise hidratasyon tahmini için kullanılan genel hidratasyon modeli ile optimize edilmiştir. Değerlendirme ve yorumlar bu optimizasyon üzerinden gerçekleşmiştir. Betonların ısı gelişimini deney yapmadan tahmin edebilmek için ise bir simülasyon modeliyle hidratasyon davranışı taklit edilmeye çalışılmıştır. Bunu sağlamak amacıyla bilim insanları için oluşturulmuş sanal bir laboratuvarda VCCTL yazılımı ile mevcut malzemelerin kullanılabildiği bir ortamda simülasyon hazırlanmıştır. Bu yazılımın içindeki mevcut verilerin deney betonlarına benzemesi için yakın malzemeler seçilmiştir. Sonucunda simülasyon ve deney betonları kıyaslanmıştır. Mevcut deney betonlarının ısı gelişimi, bir simülasyon modeliyle yaklaşık tahmin edilebilirliğinin değerlendirmesi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; Deney betonlarının; çimento inceliği ve s/b oranı arttıkça hidratasyon ısısı ve ısı gelişim hızı artmaktadır. CEM III çimentolu betonların hidratasyonu ilk saatlerde daha hızlı ve yüksek ısılıdır. Maksimum agrega tane boyutu (Dmaks), agrega su emmesi arttıkça ve puzolanik katkıların eklenmesiyle hidratasyon ısısında düşüş gerçekleşmekte ve hidratasyon gecikmektedir. Çimento inceliği ve hidratasyon ısısı artarken ve maksimum agrega tane boyutu (Dmaks), s/b oranı ve agrega su emme oranı azalırken otojen rötre yükselmektedir. Genel çıkarımları sağlamayan istisnalar mevcuttur. Deney betonlarının davranışındaki farklılıklar için mikroyapının incelenmesine ihtiyaç vardır. Erken yaş rötreyi tahmin edebilmek için bir model üzerinde çalışıldığında rötre verilerine uygun bir yaklaşım yapılabilmiştir. Bu model ile su/çimento oranı,agrega/çimento oranı ve katkı miktarının etkisiyle otojen rötrenin artış veya azalışı tahmin edilebilmektedir. Isı gelişimini tahmin edebilmek için VCCTL yazılımında bir simülasyon ile deney betonlarının hidratasyonu taklit edilmeye çalışılmış olup ilk 48 saatte oldukça iyi yaklaşım sağlanmıştır. Ancak ileri yaşlarda simülasyonun iyi çalıştığı söylenememektedir.