Doğal nehir agregalarıyla oluşturulan betonlarda kırılma mekanizmaları

Abstract

Beton; ekonomik, kolay işlenebilir ve dayanıklı olması sebebiyle inşaat sektöründe en çok kullanılan yapı malzemesidir. İhtiyaca göre sürekli yenilenen ve geliştirilen bir malzeme olmasına karşın günümüzde bile tam anlamıyla çözülememiştir. Bu çalışmada dört farklı doğal nehir agregasının petrografik ve kimyasal yapılarıyla birlikte beton kırılma mekanizmalarına etkileri araştırılmıştır. Araştırmaya konu dört farklı agrega kaynağına ait üçer farklı tane sınıfları ve iki farklı dayanımda çimento kullanılarak 24 farklı seride beton üretilmiştir. Üretilen beton numunelerin yoğunlukları, basınç dayanımları ve kırılma şekilleriyle bunların sayıları incelenerek betonlarda oluşan kırılma mekanizmalarına etki eden agrega özellikleri araştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda çimento mukavemeti arttıkça betonun mukavemetinin de arttığı görülmüştür. Agregadaki silis ve alümin oranı belirli bir düzeye kadar yüksek olan agregalarla çimento hamuru ara yüzeyinde daha iyi bir bağlanma meydana geldiği beton mukavemeti artışlarından anlaşılmaktadır. Tüm betonlarda aderans sökülmelerinin tanecik kırılmalarından fazla olması beton dayanımlarında belirleyici mekanizmanın aderans sökülmesi olduğuna işaret etmektedir. Özellikle CEM II/A-M (P-LL) 42.5 R sınıfı çimento ile üretilen betonların tanecik kırılma sayıları incelendiğinde, burada en fazla farklılık gösteren iki malzemenin Harşit ve Aksu malzemeleri olduğu görülmüştür. Bu malzemeler, petrografik içerik bakımından ise en çok granit oranlarında farklılık göstermektedir. Bu çalışma sonucunda, agregaların petrografik ve kimyasal yapılarının, agrega ve beton dayanımlarında fazlasıyla etkili olduğu anlaşılmıştır.

Concrete is the most used building material in the construction sector because it is economical, easily processable, and durable. Although it is a constantly renewed and developed material according to needs, even today it has not yet been fully deciphered and understood. In this study, petrographic and chemical structures of four different natural river aggregates and their effects on concrete fracture mechanisms were investigated. 24 different types of concrete were produced by using three different grain classes and two different strength grade cement from four different aggregate sources investigated in this study. The densities, compressive strengths and fracture shapes of the concrete specimens were analyzed and the properties of the aggregates affecting the fracture mechanisms that occurred in the concrete were investigated. Based on the tests conducted, it was found that the strength of the concrete increased as the strength of the cement increased. It was understood from the increase in the concrete strength that a better adhesion occurred between aggregates with a higher ratio of silica and alumina content up to a certain extent and cement clay interface. The fact that adhrence deterioration occurred more than particle fracture in all concrete specimens indicated that the definitive mechanism in concrete strength was adherence deterioration. Particularly fracture numbers of concretes produced with CEM II/A-M (P-LL) 42.5 R class cement in particular were examined, it was seen that the two materials that differed most in this were Harşit and Aksu materials. These materials vary in their granite proportions in terms of petrographic content. In this study, it has been understood that petrographic and chemical structures of aggregates are highly effective in aggregate and concrete strengths.