Kolloid Silikanın Uçucu Küllü Harçların Mekanik Özelliklerine Etkisi

Abstract

Günümüz beton teknolojisinde, beton maliyetini azaltma ve dayanım açısından puzolanlar önemli bir yer tutmaktadır. Ülkemizde ve dünyada beton karışımlarında çimento maliyetlerini düşürmek açısından, yapay puzolan sınıfına giren termik santral atığı uçucu küller en çok tercih edilen puzolandır. Uçucu külün durabiliteye katkısı olduğu önceden beri bilinmektedir. İnce tanecikli yapısı sayesinde filler özelliği de göstermektedir. Çimento taneleri arası boşlukları minimize ettiği için dayanıma katkısı vardır. Ancak uçucu kül betonun erken yaşlarında dayanım kaybına yol açmaktadır. Bu sebeple karışımlarda fazla oranda uçucu külün, çimentonun yerini alması sınırlı bir hal alır. Bu deneysel çalışmada uçucu külün neden olduğu erken yaşlardaki dayanım kaybının sentetik olarak üretilen bir malzeme olan kolloid silika ile giderilip giderilemeyeceği araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, sadece uçucu kül içeren kontrol numuneleri referans alınarak, çimento ile ağırlıkça yer değiştiren uçucu küllü karışımlara değişik oranlarda kolloid silika eklenmesi ile kolloid silikanın uçucu küllü harçlar üzerindeki mekaniksel etkisi araştırılmıştır.. UK oranları %20, %40, %60 olarak seçilmiştir. Her bir uçucu kül oranı için %0, %5, %10, %15 oranlarında kolloid silika eklenmiştir. Bu karışımlar 0,33, 0,38 0,43, 0,48 olmak üzere dört farklı su/bağlayıcı oranı ile üretilmişlerdir. Toplam 48 seri harç üretilmiştir. Her bir kolloid silika uçucu kül oranı için 3, 7, 28 ve 90 günlük kür sürelerinde bekletilmiş numuneler hazırlanmıştır. Numuneler eğilme ve basınç deneylerine tabi tutulmuştur. Deneyler sonunda kolloid silikanın erken yaşlarda uçucu külün yaratmış olduğu dayanım kayıplarını giderdiği, buna karşın kolloid silikanın geç yaşlarda dayanım düşüklüğüne sebebiyet verdiği görülmüştür.

At present concrete technology, puzzolans have an important role in terms of cost reduction and increasing performance of concrete. Fly ash which is a thermal power plant byproduct and classified as an artifical puzzolan, is the most preferred puzzolan in our country and around the world. It has a filler effect between cement particles due to its fine structure. This filler properity of fly ash conctribute to concrete’s strength. Contribution of fly ash to durability of concrete has already known, however , using large amounts of fly ash on concrete mix leads to reduction of strength at early ages of concrete. Therefore, limitations are usually applied relevant to replacing a part of cement with fly ash. The purpose of this experimental study was to check whether if the colloid silica, which is a synthetic material, could overcome with strength reduction at early ages due to fly ash use. Within this study, control samples which contain only fly ash, reference to kolloid silica and fly ash mixture at different rates. Fly ash rates were selected %20, %40, %60. Colloidal silica rates were selected %5, %10, %15 and for each fly ash rate, colloid silica was added separately. Four different water /cement ratio, which were selected 0,33, 0,38, 0,43, 0,48 were applied all mixtures. Totaly 48 series mortar were produced. Each specimen, containing only fly ash and kolloid silika +fly ash, was cured at 3, 7, 28, 90 days. Specimens are exposed to bending tests and compression tests. Experiments indicate that colloidal silica can improve the cement mortars’s early age strength. The resulting high early age strength, however, is gained at the expense of low final strength.