Investigation of High Temperature Effects on Concrete Additive Antifreeze

İlknur Bekem Kara; Metin Arslan

doi:10.29002/asujse.319487

Research Article

Antifriz Katkılı Betonda Yüksek Sıcaklık Etkisinin İncelenmesi

Year 2018, Volume: 2 Issue: 1, 1 - 12, 30.06.2018

İlknur Bekem Kara Metin Arslan

https://doi.org/10.29002/asujse.319487

Cited By: 3

Abstract

Bu çalışmanın amacı antifriz katkısının betonun
yüksek sıcaklık altındaki davranışlarına etkisini belirlemektir. Bu amaca
yönelik olarak, referans ve antifriz katkılı C20 sınıfı iki farklı tip beton
üretimi yapılmıştır. Taze betonlar plak kalıplara dökülmüş, 14 gün standart kür
ardından, plak betonlardan Ø5x10 cm boyutlarında karot örnekleri alınmıştır.
90. günde karot örnekleri 3 saat süresince 20, 200, 400, 550 ve 700 °C
sıcaklığa maruz bırakılarak, havada ve su püskürtme yoluyla soğutulmuştur.
Karot örnekleri üzerinde su emme, ultra ses geçiş hızı ve basınç dayanımı
deneyleri gerçekleştirilmiştir. 20 ve 700 °C beton örneklerinde X ışını kırınım
yöntemi ile mikro yapı analiz edilmiştir. Sonuç olarak, 700 °C sıcaklıktan en
az etkilenen beton türünün antifriz katkılı su püskürtülerek soğutulan örnekler
olduğu belirlenmiştir.

Keywords

Beton, Antifriz, Yüksek Sıcaklık, Basınç Dayanımı, XRD

References

[1] B.Y. Pekmezci and H.N. Atahan, Kimyasal ve nano katkılar: betonda kullanımı ve beton performansına etkileri, Hazır Beton Dergisi, Mayıs-Haziran (2014) 69-82.
[2] M. Uysal and K. Yılmaz, Aşırı dozda akışkanlaştırıcı katkı kullanımının beton özelliklerine etkisi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 25(1) (2012) 19-34.
[3] A.R. Sağlam and N. Parlak, Soğuk havada dökülen beton özelliklerine kimyasal katkıların etkisi. Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, Ankara (2005) 257-274.
[4] M. Çullu and M. Arslan, The effects of antifreeze use on physical and mechanical properties of concrete produced in cold weather. Composites: Part B 50 (2013) 202-209.
[5] T. Kaya, C. Karakurt and M. Dumangöz, Mineral katkılı kendiliğinden yerleşen betonların porozite ve basınç dayanımlarına yüksek sıcaklığın etkisi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 1(1) (2014) 39-44.
[6] Q. Ma, R. Guo, Z. Zhao, Z. Lin, K. He, Mechanical properties of concrete at high temperature –A review. Construction and Building Materials 93 (2015) 371-383.
[7] A.B. Kızılkanat, N. Yüzer and N. Kabay, Thermo-physical properties of concrete exposed to high temperature, Construction and Building Materials 45 (2013) 157–161.
[8] J. Xiao and G. König, Study on concrete at high temperature in China—An overview, Fire Safety Journal 39 (2004) 89-103.
[9] A.B. Kızılkanat and N. Yüzer, Yüksek Sıcaklık Etkisindeki Harcın Basınç Dayanımı-Renk Değişimi İlişkisi, İMO Teknik Dergi 19 (92) (2008) 4381-4392.
[10] S. Subaşı, B. İşbilir and İ. Ercan, Uçucu kül ikameli çimento numunelerinin mekanik özelliklerine yüksek sıcaklığın etkisi, Politeknik Dergisi, 14(2) (2011) 141-148.
[11] M.J. Heap, Y. Lavallee, A. Laumann, K.U. Hess, P.G. Meredith, D.B. Dingwell, D. Huismann and F. Weise, The influence of thermal-stressing (up to 1000ºC) on the physical, mechanical, and chemical properties of siliceous-aggregate, high-strength concrete, Construction and Building Materials 42 (2013) 248-265.
[12] N. Yaltay and C.E. Ekinci, Kolemanit katkılı ve pomza agregalı hafif betonların yüksek sıcaklık altındaki basınç mukavemeti özelliğinin tahribatsız yöntemle incelenmesi, SDU International Technologic Science, 5(2) (2013) 30-41.
[13] M.S. Morsy, Y.A. Al-Salloum, H. Abbas and S.H. Alsayed, Behavior of blended cement mortars containing nano-metakaolin at elevated temperatures, Construction and Building Materials 35 (2012) 900-905.
[14] O. Abdulkareem, A. Murtafa Al Bakri, H. Kamarudin, I.K. Nizar and A.A. Saif, Effects of elevated temperatures on the thermal behavior and mechanical performance of fly ash geopolymer paste, mortar and lightweight concrete, Construction and Building Materials 50 (2014) 377-387.
[15] H. Fares, S. Remond, A. Noumowe and A. Cousture, High temperature behaviour of self-consolidating concrete microstructure and physicochemical properties, Cement and Concrete Research 40 (2010) 488-496.
[16] TS 3530 EN 933-1 Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Büyüklüğü Dağılımı Tayini - Eleme Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1999).
[17] TS EN 1097-6 Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2002).
[18] TS EN 934-2 Kimyasal Katkılar- Beton, Harç ve Şerbet için- Bölüm 2: Beton Kimyasal Katkıları-Tarifler, Gerekler, Uygunluk, İşaretleme ve Etiketleme, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2011).
[19] TS 802 Beton Karışımı Hesap Esasları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1985).
[20] TS EN 206–1 Beton- Bölüm 1: Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2002).
[21] TS EN 12350-2 Beton-Taze Beton Deneyleri-Bölüm 2: Çökme (Slamp) Deneyi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2002).
[22] TS 1247 Beton Yapım, Döküm Ve Bakım Kuralları (Normal Hava Koşullarında), Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1984).
[23] TS EN 12504-1 Beton-Yapıda Beton Deneyleri-Bölüm 1: Karot Numuneler-Karot alma, Muayene ve Basınç Dayanımı Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2011).
[24] İ. Bekem, Kalker Kırmataş İle Üretilen Betonların Yüksek Sıcaklık Etkisine Dayanıklılığı, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Ankara (2010).
[25] ASTM C 642 Standard test method for density, absorption, and voids in hardened concrete. Philadelphia, USA: Annual Book of ASTM Standards, (2004).
[26] ASTM C 597, Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete, Philadelphia, USA: Annual Book of ASTM Standards, (2002).
[27] TS EN 12390-3, Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2003).
[28] B. Baradan and S. Aydın, Betonun Durabilitesi, Beton 2013 Hazır Beton Kongresi (2013) 54-68.

Investigation of High Temperature Effects on Concrete Additive Antifreeze

Year 2018, Volume: 2 Issue: 1, 1 - 12, 30.06.2018

İlknur Bekem Kara Metin Arslan

https://doi.org/10.29002/asujse.319487

Cited By: 3

Abstract

The purpose of this work is to determine the
effect of the antifreeze additive on the behavior of the concrete under high
temperature. For this purpose, two different types of C20 class concrete
were produced with reference and antifreeze additive. Fresh concrete was poured into plate molds, after 14 days
standard curing, core samples of Ø5x10 cm dimensions were taken from plaque
concrete. On day 90, the core samples were exposed to temperatures of 20, 200,
400, 550 and 700 °C for 3 hours and they cooled by air and water spray.
Experiments on water absorption, ultrasound transit speed and compressive
strength were carried out on the core samples. Microstructures were analyzed by
X-ray diffraction method in concrete specimens applied at temperatures of 20
and 700 °C. As a result, it has been
determined that the concrete with antifreeze strain that is least affected by
the temperature of 700 °C is cooled water.

Keywords

Concrete, Antifreeze, High Temperature, Compressive Strength, XRD

References

[1] B.Y. Pekmezci and H.N. Atahan, Kimyasal ve nano katkılar: betonda kullanımı ve beton performansına etkileri, Hazır Beton Dergisi, Mayıs-Haziran (2014) 69-82.
[2] M. Uysal and K. Yılmaz, Aşırı dozda akışkanlaştırıcı katkı kullanımının beton özelliklerine etkisi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 25(1) (2012) 19-34.
[3] A.R. Sağlam and N. Parlak, Soğuk havada dökülen beton özelliklerine kimyasal katkıların etkisi. Yapılarda Kimyasal Katkılar Sempozyumu, Ankara (2005) 257-274.
[4] M. Çullu and M. Arslan, The effects of antifreeze use on physical and mechanical properties of concrete produced in cold weather. Composites: Part B 50 (2013) 202-209.
[5] T. Kaya, C. Karakurt and M. Dumangöz, Mineral katkılı kendiliğinden yerleşen betonların porozite ve basınç dayanımlarına yüksek sıcaklığın etkisi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 1(1) (2014) 39-44.
[6] Q. Ma, R. Guo, Z. Zhao, Z. Lin, K. He, Mechanical properties of concrete at high temperature –A review. Construction and Building Materials 93 (2015) 371-383.
[7] A.B. Kızılkanat, N. Yüzer and N. Kabay, Thermo-physical properties of concrete exposed to high temperature, Construction and Building Materials 45 (2013) 157–161.
[8] J. Xiao and G. König, Study on concrete at high temperature in China—An overview, Fire Safety Journal 39 (2004) 89-103.
[9] A.B. Kızılkanat and N. Yüzer, Yüksek Sıcaklık Etkisindeki Harcın Basınç Dayanımı-Renk Değişimi İlişkisi, İMO Teknik Dergi 19 (92) (2008) 4381-4392.
[10] S. Subaşı, B. İşbilir and İ. Ercan, Uçucu kül ikameli çimento numunelerinin mekanik özelliklerine yüksek sıcaklığın etkisi, Politeknik Dergisi, 14(2) (2011) 141-148.
[11] M.J. Heap, Y. Lavallee, A. Laumann, K.U. Hess, P.G. Meredith, D.B. Dingwell, D. Huismann and F. Weise, The influence of thermal-stressing (up to 1000ºC) on the physical, mechanical, and chemical properties of siliceous-aggregate, high-strength concrete, Construction and Building Materials 42 (2013) 248-265.
[12] N. Yaltay and C.E. Ekinci, Kolemanit katkılı ve pomza agregalı hafif betonların yüksek sıcaklık altındaki basınç mukavemeti özelliğinin tahribatsız yöntemle incelenmesi, SDU International Technologic Science, 5(2) (2013) 30-41.
[13] M.S. Morsy, Y.A. Al-Salloum, H. Abbas and S.H. Alsayed, Behavior of blended cement mortars containing nano-metakaolin at elevated temperatures, Construction and Building Materials 35 (2012) 900-905.
[14] O. Abdulkareem, A. Murtafa Al Bakri, H. Kamarudin, I.K. Nizar and A.A. Saif, Effects of elevated temperatures on the thermal behavior and mechanical performance of fly ash geopolymer paste, mortar and lightweight concrete, Construction and Building Materials 50 (2014) 377-387.
[15] H. Fares, S. Remond, A. Noumowe and A. Cousture, High temperature behaviour of self-consolidating concrete microstructure and physicochemical properties, Cement and Concrete Research 40 (2010) 488-496.
[16] TS 3530 EN 933-1 Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Büyüklüğü Dağılımı Tayini - Eleme Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1999).
[17] TS EN 1097-6 Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2002).
[18] TS EN 934-2 Kimyasal Katkılar- Beton, Harç ve Şerbet için- Bölüm 2: Beton Kimyasal Katkıları-Tarifler, Gerekler, Uygunluk, İşaretleme ve Etiketleme, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2011).
[19] TS 802 Beton Karışımı Hesap Esasları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1985).
[20] TS EN 206–1 Beton- Bölüm 1: Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2002).
[21] TS EN 12350-2 Beton-Taze Beton Deneyleri-Bölüm 2: Çökme (Slamp) Deneyi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2002).
[22] TS 1247 Beton Yapım, Döküm Ve Bakım Kuralları (Normal Hava Koşullarında), Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1984).
[23] TS EN 12504-1 Beton-Yapıda Beton Deneyleri-Bölüm 1: Karot Numuneler-Karot alma, Muayene ve Basınç Dayanımı Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2011).
[24] İ. Bekem, Kalker Kırmataş İle Üretilen Betonların Yüksek Sıcaklık Etkisine Dayanıklılığı, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Ankara (2010).
[25] ASTM C 642 Standard test method for density, absorption, and voids in hardened concrete. Philadelphia, USA: Annual Book of ASTM Standards, (2004).
[26] ASTM C 597, Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete, Philadelphia, USA: Annual Book of ASTM Standards, (2002).
[27] TS EN 12390-3, Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (2003).
[28] B. Baradan and S. Aydın, Betonun Durabilitesi, Beton 2013 Hazır Beton Kongresi (2013) 54-68.

There are 28 citations in total.

Details

Subjects	Engineering
Journal Section	Research Article
Authors	İlknur Bekem Kara Metin Arslan
Publication Date	June 30, 2018
Submission Date	June 6, 2017
Acceptance Date	November 3, 2017
Published in Issue	Year 2018Volume: 2 Issue: 1

Cite

APA	Bekem Kara, İ., & Arslan, M. (2018). Investigation of High Temperature Effects on Concrete Additive Antifreeze. Aksaray University Journal of Science and Engineering, 2(1), 1-12. https://doi.org/10.29002/asujse.319487