Farklı yüzey aktif kimyasal maddesi içeren polikarboksilat esaslı su azaltıcı katkı kullanımının çimentolu sistemlerin özelliklerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, farklı etilen oksit/propilen oksit (EO/PO) esaslı hava sürükleyici yüzey aktif içerikli su azaltıcı katkıların beton karışımların taze hal, geçirgenlik özelliğine, basınç dayanımına ve donma-çözülme direncine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, ilk olarak silikon içeriği %20, 33 ve 38,5 olan hibrid silikon hava sürükleyici yüzey aktifler sentezlenmiştir. Daha sonra, ikame ve sentez metodu kullanılarak 7 farklı hava sürükleyici yüzey aktif içerikli su azaltıcı katkı üretilmiştir. İkame metodu ile üretilen su azaltıcı katkılarda, polikarboksilat eter esaslı su azaltıcı katkı yerine ağırlıkça %3 ve 5 oranında EO/PO esaslı hibrid silikon hava sürükleyici yüzey aktifler ikame edilmiştir. Diğer metotta ise su azaltıcı katkı sentezi sırasında ağırlıkça %1, 3 ve 5 oranlarında EO/PO esaslı hibrid silikon hava sürükleyici makromonomerler katkıya bağlanmıştır. Deney sonuçlarına göre, hibrid silikon yüzey aktiflerin su azaltıcı katkı ile ikame edilmesi beton karışımlarında hedef çökmeyi değerini sağlamak için katkı gereksinimini arttırmıştır. %20 ve %33 silikon içeren hava sürükleyici yüzey aktiflerin su azaltıcı katkılarda ikame metoduyla kullanılması beton karışımların geçirgenlik özelliklerini ve basınç dayanımını olumlu etkilerken, bu oranının %38,5’e artması ve sentez yönteminin kullanılması söz konusu özellikleri önemli mertebede etkilememiştir. Silikon içeriği %20 olan yüzey aktiflerin %3 ve 5 oranında ve %33 olan yüzey aktiflerin %5 oranında su azaltıcı katkılarda bulunması ile beton karışımların donma-çözülme direnci olumlu etkilenmiştir. Ancak, silikon içeriği %33 olan yüzey aktiflerin %3 oranında ve %38,5 olan yüzey aktiflerin %1, 3 ve 5 oranlarında su azaltıcı katkılarda kullanılması karışımların donma-çözülme performansını olumsuz etkilemiştir.

In this study, the utilization effect of high-range water reducing admixtures (HRWR) with different ethylene oxide/propylene oxide (EO/PO) based air-entraining surfactants on the permeability, compressive strength and freezing-thawing resistance of concrete mixtures was investigated. For this purpose, firstly, hybrid silicone air-entraining surfactants with a silicon content of 20, 33 and 38,5% were synthesized. Then, HRWRs containing 7 different air-entraining surfactants were produced by using the substitution and synthesis methods. In HRWRs produced by the substitution method, 3 and 5 wt.% of HRWR were substituted with EO/PO based hybrid silicone air-entraining surfactant. In the other method, EO/PO based hybrid silicon air-entraining macromonomers were bonded to the HRWR at ratios of 1, 3 and 5 wt.% during its synthesis process. According to the test results, replacing HRWR with hybrid silicone surfactants increased the admixture demand to provide the target slump value in concrete mixtures. The use of air-entraining surfactants containing 20% and 33% silicon in HRWR by substitution method positively affected the permeability and compressive strength of concrete mixtures, while the increase in this ratio to 38.5% by using the synthesis method did not affect these properties significantly. The presence of surfactant with 20% silicon in 3 and 5% of admixture and with 33% silicon in 5% of admixture positively affected the freezing-thawing resistance of concrete mixtures. However, the use of surfactants with 33% silicon content in 3% of admixture and 38.5% silicon in 1, 3 and 5% of admixture showed a negative effect on the freezing-thawing performance of the mixtures.