Yüksek performanslı çimento bazlı kompozit harç karışımlarının dayanıklılığının geliştirilmesi

Abstract

Çalışmanın birinci kısmında, erken yaşta iki farklı ortamda (ideal ortam ve kuruma ortamı) bekletilen, mikro çelik lif içeren Ultra Yüksek Performanslı Beton (UYPB) karışımlarının erken yaş kısıtlanmış büzülme çatlaklarının mekanik özelliklere ve NaCl çözeltisinde ıslanma-kurumaya dayanıklılığına etkisi araştırılmış, iç yapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, erken yaşta iki farklı ortamda (ideal ortam ve kuruma ortamı) bekletilen, mikro çelik lif içeren ve içermeyen UYPB karışımlarının, erken yaş kısıtlanmış büzülme çatlaklarının çelik donatının korozyon gelişimine etkisi deneysel olarak belirlenmiştir. Agrega miktarı ve gradasyonu, mineral katkılar, lif hacmi ve kür koşulları gibi parametrelerin UYPB'nin büzülme davranışına ve çatlak gelişimine etkisi büyüktür. Kısıtlanmış büzülme çatlaklarının ıslanma-kuruma direncine ve çelik donatının korozyonuna etkisi belirlenmiştir. Erken yaşta kuruma ortamı sebebiyle kısıtlanmış büzülme çatlaklarına sahip olan karışımların ıslanma-kuruma çevrimleri sonrası basınç dayanımı kaybı, ideal koşullarda saklananlardan daha fazladır. Düşük su/bağlayıcı oranlı UYBP örneklerinin donatıyı korumada oldukça iyi performans gösterdiği görülmüştür. UYPB'nin en önemli özelliği, geçirimsiz yapısı nedeniyle sağladığı üstün durabilite (kalıcılık) özelliğidir. Çalışma kapsamında yapılan analizler, uçucu kül ikamesinin ve mikro çelik lif takviyesinin çatlak oluşumunu azaltarak donatı korozyonuna karşı korumayı geliştirdiğini göstermiştir. UYPB karışımlarının kalıcılık özelliklerinin korunması için erken yaş büzülme çatlaklarının önlenmesi amacıyla döküm aşamasında gerekli önlemler alınmalıdır.

In the first part of the study, effects of early age restrained shrinkage cracks on mechanical properties and durability performance of micro steel fiber reinforced UHPC, exposed to two different conditions (ideal conditions and drying conditions) at early age and wetting-drying effect of NaCl solution, were investigated. Test results were supported by the micro-structural investigations. In the second part of the study, effects of early age restrained shrinkage cracks on corrosion of steel reinforcement embedded in UHPC with and without micro steel fibers, exposed to two different conditions (ideal conditions and drying conditions) at early age, were determined experimentally. Parameters such as aggregate content and grading, mineral admixtures, fiber content and curing conditions have a great influence on the crack behaviour caused by the shrinkage of the UHPC. The importance of restrained shrinkage cracks on wetting-drying durability and corrosion of embedded steel of UHPC was also determined. Loss of the compressive strength after wetting-drying cycles of mixtures with restrained shrinkage cracks due to early age drying conditions is greater than that ideal conditions. UHPC mixtures which consist of low water to binder ratio, performed very well to protect the embedded steel from corrosion. The most important characteristic of UHPC is superior durability due to its impermeable nature. The analysis conducted in this study revealed that, fly ash replacement and micro steel fiber reinforcement enhanced protection against corrosion of rebars by means of reducing crack formation. In order to maintain the durability properties of UHPC, necessary precautions should be taken to prevent early age cracks.