Alkali-Silika Reaksiyonu Deneyi

13.11.2018
Alkali Silika

Agregaların alkali silika yönünden reaktif olup olmadığını, tayin etmek için yapılır. Harç çubuklarının, yüksek sıcaklıkta 1 Normal NaOH çözeltisi içindeki genleşmelerine dayanarak hızlı bir şekilde tespitini hedeflemektedir. Farklı karışımlara ait harç çubukları hazırlanır. Numuneler (24±2) saat sonra kalıptan çıkarılır ve ilk boyları ölçülür. Numuneler sonra (80±2) ºC‟de saf suya daldırılıp (24±2) saat sonra çıkarılır ve sıfır ölçümleri alınır. Numuneler daha sonra (80±2) ºC sıcaklıktaki NaOH çözeltisine konulur periyodik (3 gün, 7 gün, 14 gün) genleşme ölçümleri yapılır. Agrega numunesi farklı karışım oranlarından elde edilir 5 set harç çubukları olarak hazırlanır.

Deney Aletleri ve Malzemeler

Elek seti: 5,0 mm, 2,5 mm, 1,25 mm, 0,63 mm, 0,315 mm, 0,160 mm

Terazi: 1000 g kapasiteli ve 1 g hassasiyetli terazi.

Mezür: 200 ml‟lik ml ölçekli mezur.

Mikser: Plastik kıvamdaki çimento harcını karıştırabilecek bir mikser.

Harç çubuk kalıpları: 25x25 mm kesitli 250-300 mm uzunluklu (tercihen 285 mm), uçlarında 6 mm çaplı, 20 mm uzunluklu ölçme pimleri monte edilebilen nitelikte olmalıdır.

Sarsma tablası: Kalıba dökülen betonu yerleştirecek bir sarsma tablası.

Referans ölçme çubuğu: Boy ölçüm cihazının kalibrasyonu için gerekli olan ve her ölçüm öncesinde ve sonrasında ölçme cihazının doğru ölçme yaptığını saptamak için kullanılacak olan bu çubuk yaklaşık numune boylarında olmalıdır.

Alkali tankı: 80 ºC sıcaklıktaki 1 Normal NaOH çözeltisine karşı (sıcaklık ve korozyona karşı) uzun süre dayanıklı olan kap kullanılmalıdır. Bu kap, harç çubuklarının birbirine temas etmeyecek ve tamamen NaOH çözeltisine daldırılmış şekilde ve çözeltinin buharlaşmayıp normalitesinin değişmesine engel olacak şekilde sızdırmaz ve sıkı bir şekilde kapatılabilen nitelikte olmalıdır. Eğer numuneler düşey konumda tutulacaksa numune uçlarındaki çelik ölçme pimleri kaba temas etmemelidir.

Konkasör ve / veya öğütücü: İstenilen boyutta malzeme temin edebilecek şekilde ayarlanabilen laboratuvar tipi kırıcı ve/veya öğütücü.

Saf su banyosu cihazı: İçerisine konan saf suyu 80 ºC sıcaklığa çıkarabilen ve bu sıcaklıkta suyun sıcaklığını sabit tutabilen cihaz (sıcaklık ve korozyona karşı dayanıklı).

Ölçüm ünitesi: 0.002 mm hassasiyeti olan komparatör.

NaOH çözeltisi: 1 Litre NaOH çözeltisi; 40 gr NaOH, 900 ml saf su içinde çözündükten sonra, çözeltiye saf su ilave edilerek 1000 ml‟ye tamamlanarak elde edilir.

Çimento: Na2O+0,658.K2O ilişkisi ile hesaplanan sodyum oksit eşdeğeri %‟si 0,9±0,1 olan standarda uygun çimento.

Sıcak karışım binder ve aşınma tabakalarında kullanılabilecek kalitede kalker. Ancak harç çubukları dökülerek 14 günlük genleşme değerlerinin % 0.005‟ten küçük olduğu kontrol edilmelidir.

Saf su.

Deneyin yapılışı

Alınan agrega numunesinden deney için yetecek miktarda alınır, konkasörde kırılıp öğütücü değirmende öğütülerek 5-0,160 mm arası malzeme elde edilir. 5 mm, 2,5 mm, 1,25 mm, 0,63 mm, 0,315 mm, 0,160 mm eleklerden elenir. Elekler üzerinde kalan malzeme yıkannır ve kurutulur. Her elek üstü malzemeler ayrı ayrı torbalanır.

Alınan agreganın hangi oranlarda zararsız olduğunu belirleyebilmek için farklı oranlarda çalışmalar yapılır. Birinci Grup: % 100 orijinal ocak malzemesi. İkinci Grup: % 60 orijinal ocak malzemesi ve % 40 zararsız olduğu bilinen agrega örneği. Üçüncü Grup: % 45 orijinal ocak malzemesi ve % 55 zararsız olduğu bilinen agrega örneği. Dördüncü Grup: % 30 orijinal ocak malzemesi ve % 70 zararsız olduğu bilinen agrega örneği. Beşinci Grup: % 15 orijinal ocak malzemesi ve % 85 zararsız olduğu bilinen agrega örneği. Her bir grup için 25x25x285 mm boyutlarında 3 adet harç çubuğu dökülür.

Kalıplama odası sıcaklığı 20 °C‟den düşük, 26 °C‟den fazla, odanın nemi de % 50‟den az olmamasına dikkat edilir. Karışım suyu, kalıplama odası, kür odasının sıcaklığı (23±2) °C‟de tutulur. Mikserde karıştırılan harç numunesi kalıplara iki tabaka halinde dökülür ve her tabaka sıkıştırılır.

Karıştırma işlemini takiben 2 dak 15 sn içerisinde kalıba yerleştirme işlemi tamamlanır. Kalıplara yerleştirilen harç numuneleri (24±2) saat kür odasında bekletilir. Bu süre sonunda kalıplardan çıkarılan harç çubukları numaralandırılır, kumpas ve 0,002 hassasiyeti olan komparatörle ilk okumaları yapıldıktan sonra su banyosuna konulur. Harç çubukları (80±2) °C saf su bulunan su banyosunda (24±2) saat bekletilir. Bu süre sonunda su banyosundan çıkarılan harç çubuklarının (15±5) sn içinde sıfır okumaları aynı hassasiyetle okunarak içinde (80±2) °C‟ de 1 Normal NaOH çözeltisi bulunan alkali tankına konulur. Alkali tankında bekletilen harç çubuklarının periyodik olarak 3 gün, 7 gün ve 14 gün sonunda okumaları alınır. Bu okuma değerleri ile sıfır okuma değeri kıyaslanarak % genleşme değerleri hesaplanır. Deney süresince Alkali Tankındaki 1Normal NaOH çözeltisinin normalitesi kontrol edilir.

Hesap işlemleri:

Harç çubuklarının uzama miktarı (G) eşitlikte % olarak hesaplanır:

G = [(L3, 7, 14) - Lo] / Li

Burada;

L3, 7, 14 : Alkali tankında 80±2 °C‟de, 1 Normal NaOH içersinde bekletilen harç çubuklarının 3., 7. ve 14. günde okunan uzama değerleri.

Lo : (80±2) °C saf su bulunan, su banyosunda (24±2) saat bekletildikten sonra okunan harç çubuklarının uzama değeri, sıfır okuma.

Li : Kalıptan çıkarılan harç çubuklarının ilk okuma değerleri.

NaOH çözeltisinin normalitesinin ölçülmesi

Büret içine 5N HCl konulmuş ve ilk hacim değeri kaydedilir. Alkali tankından 20 ml NaOH çözeltisi behere alınır. Behere konan 20 ml NaOH çözeltisinin üzerine pembeleşene kadar birkaç damla fenolftalin dökülür. Büretin vanası açılarak 5N HCl asit, 20 ml‟lik fenolftalin katılmış NaOH çözeltisi üzerine azar azar katılır. Bu sırada çözelti hızlı bir şekilde çalkalanır. Çözeltinin rengi pembeden beyaza döndüğü an vana kapatılmalı ve bürette titrasyon için harcanan HCl miktarı büret üzerinden ikinci hacim değeri olarak okunmalıdır. Örneğin Büretteki hacim azalması 4 ml ise NaOH çözeltimizin normalitesi 1‟dir. Bu değer deney standardı olarak kullanılır. Aksi halde azalma miktarının 4 ml‟den az ya da fazla olması durumunda NaOH çözeltimizin normalitesi 1 değildir. Çözelti 1 Normal durumuna getirmek için hesaplamalar yapılır.


:

:

Lifli Beton

Betonun zayıf yönlerinden biri olan çekme vb. gerilmelerine karşı direnci ve ...

Yeşil Çatı

Yeşil çatılar, ilave ağırlığa dayanma gücü olan; su, su buharı ve kökler ...

Demiryolu Tren

Demiryolu köprüleri tasarım olarak karayolu köprülerine benzer temel parçal...

Sıvılaşma

Bir zemin kütlesinin statik kayma gerilmesinin, sıvılaşmış haldeki zeminin...

Nano Teknoloji

Nano ölçek kavramı boyutları 1-100 nm (1nm=10-9 m, yani metrenin mily...