Uçucu kül inceliğinin betonun sülfat direnci üzerine etkisi

Abstract

Beton bileşiminden biri olan çimentonun hidratasyonu ile sülfat iyonları arasında oluşan kimyasal reaksiyon sonucu sülfat korozyonu oluşmakta ve bu oluşum betonda bozulmalara neden olmaktadır. Sülfatın beton üzerinde oluşturduğu hasarı azaltmak ya da en aza indirmek için çimento yerine uçucu kül gibi puzolanlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada betonun ana bileşenlerinden biri olan çimento yerine çimentoya yakın bileşene sahip olan Afşin Elbistan Termik Santralinden temin edilmiş uçucu kül atığı kullanılmıştır. Uçucu külün (UK) bilyalı değirmende 0, 10 ve 20 dk öğütülmesi ile elde edilen farklı inceliklere sahip örnekler % 10 UK ikame oranı ile hazırlanarak uçucu kül katkılı beton örnekleri oluşturulmuştur. Daha sonra bu örnekler; % 5 ve % 10 katkılı sülfat çözeltisine maruz bırakılmış ve beton örneklerinin sülfat direnci üzerine etkisini araştırmak için basınç dayanımı ve ultrasonik dalga hızı ölçümü testlerine tabi tutulmuş, ağırlık kayıpları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre uçucu kül öğütme süresine bağlı olarak % 5 ve % 10 sülfat çözeltisine maruz bırakılmıştır ve daha sonra katkılı beton örneklerindeki basınç dayanım değerlerinde artışlar gözlenmiştir. Sülfat çözeltisi miktarının artmasıyla birlikte beton örneklerinin basınç dayanımının azaldığı ve bu beton örneklerinin referans örneğine göre daha yüksek basınç dayanımı değerine sahip olduğu görülmüştür. Bununla birlikte; öğütme süresinin artmasıyla ağırlık kayıplarının azaldığı görülmüştür. Ayrıca; öğütmenin etkisi ile uçucu külün inceliğinin artması sonucu ultrasonik dalga hızı değerlerinin de arttığı belirlenmiştir.

Sulphate corrosion occurs due to a chemical reaction between the hydration of cement, which is a concrete compound, and sulphate ions, resulting in deterioration in concrete. Pozzuolanas such as fly ash are used instead of cement to reduce or minimize damage caused by sulphate on concrete. This study uses fly ash tailings from Afsin Elbistan thermal power plant, which has a component close to cement instead of cement, which is one of the main components of concrete. Examples of different fineness obtained by grinding the fly ash (FA) in the ball mill for 0, 10 and 20 minutes were prepared with a FA substitution rate of 10%, creating examples of fly ash added concrete. These examples were then exposed to a 10% and 5% additive sulphate solution and tested for compressive strength and ultrasonic pulse velocity measurement tests to investigate the effect of concrete samples on sulphate resistance. According to the results obtained, the fly ash has been exposed to a solution of 5% and 10% sulphate, depending on the grinding time and then the increase in the compressive strength values in these concrete examples was examined. It has been found that the concrete samples added have reduced compressive strength by increasing the amount of sulphate solution and have a higher compressive strength value compared to the reference sample. Besides, weight losses have been reduced as the grinding time increases. It has also been determined that ultrasonic pulse velocity values have increased as a result of the increase in the fineness of the grinding and the fineness of the flying ash.