Süper Emici Polimerlerin Çimento Bulamacı Emdirilmiş Lifli Betonda (Sifcon) Kullanılabilirliğinin Araştırılması


Yazıcı H. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2022

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Haziran 2021
  • Bitiş Tarihi: Haziran 2022

Proje Özeti

Çatlak oluşumu beton için en önemli problemlerden biridir. Çatlak oluşumu sadece mekanik özellikleri değil, aynı zamanda dayanıklılık özelliklerini de etkiler. Çatlakların oluşumu ile beton dış etkilere karşı daha savunmasız hale gelir. Su veya bazı zararlı kimyasallar çatlaktan içeri girebilir. Çatlak oluşumunun nedenleri arasında büzülme, yükleme ve sünmeye bağlı çatlak oluşumu yer alır. Bu nedenlerden en yaygın olanı büzülmedir. Büzülme genellikle erken yaşlarda etkili olabilir, ancak daha ileri yaşlarda da görülebilir. Betonda saha koşullarında büzülme çatlaklarını önlemek için birtakım önlemler alınır. Bunlar kısaca birkaç yöntemle elde edilir; kürleme (standart su kürleme, nemli bezlerle kaplama, buhar ile kürleme), tasarımla ilgili önlemler (bağlayıcı dozajın azaltılması, inceliği daha az olan bağlayıcıların kullanılmaması), katkı maddeleri (büzülme azaltıcı katkı (BAK)) ve lif kullanılması. Bu yöntemlerin en yaygın olanı şüphesiz kürlemedir. Bununla birlikte, yüksek performanslı çimento bazlı kompozitlerin tasarımı nedeniyle, su / bağlayıcı oranları düşük olduğundan geçirgenlikleri azalır. Geleneksel kürleme yöntemleri bu noktada yoğun iç yapı nedeniyle yüzeyde etkilidir. Bu sorun nedeniyle “içsel kürleme” kavramı ortaya çıkmıştır ve yüksek performanslı çimento esaslı kompozitlerin büzülme sorunlarına karşı etkili bir çözüm sunmaktadır.

 

İçsel kürleme ajanı olarak hafif agregalar yüksek su emme kapasiteleri nedeniyle uzun zamandır kullanılmaktadır. Süper emici polimerler (SEP) ise son zamanlarda çok yüksek su emme kapasiteleri nedeniyle içsel kürlemede kullanılmaya başlanmıştır. Bu iki içsel kürleme malzemesi uygun oranlarda karışıma katılıp uygun yöntem ile kürleme yapıldığında büzülmeyi azaltabilmektedirler. Çimento bulamacı emdirilmiş betonun (SIFCON) büzülme özellikleri ile ilgili literatürde sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Büzülmede çimento ve suyun oluşturduğu hamur fazının etkin olduğu bilinmektedir, bir diğer yandan SIFCON çok yüksek oranda hamur içerdiğinden büzülmeye yatkın olması beklenir. Lif kullanımının büzülmeyi azalttığı bilinmektedir, ancak SIFCON hamurunun çok yüksek oranda olan büzülmesi iki lif arasında mikro çatlaklara yok açabilir. SIFCON gerek prekast gerek saha şartlarında uygulanan özel bir beton türüdür. Prekast uygulamalarda gerek elemanların daha az kısıtlanma etkisinde olması gerekse kür koşullarının kontrol edilebilirliği büzülme çatlağı riskini azaltmaktadır. Ancak yerinde döküm gibi uygulamalarda elemanlar çoğu durumda kısıtlama etkisinde ve kür koşulları kontrol edilemez halde olabilmektedir. Bu nedenle sahada dökülecek SIFCON en ekstrem durumları temsil etmektedir. Önerilen bu proje kapsamında laboratuvarımızda daha önce gerçekleştirilen SIFCON temelli projelerden de faydanılarak bulunacak optimum SIFCON tasarımlarının kuruma büzülmesine bağlı çatlak oluşumları ve bu çatlakların durabilite özelliklerine ne kadar etkisi olacağı incelenecektir. Ayrıca SIFCON karışımlarında SEP kullanımının kuruma büzülmesine bağlı çatlak oluşumuna ve mekanik özelliklere etkileri incelenecektir.