Fresh and hardened behaviour of self-compacted concrete with different mineral additives

Abstract

Self-compacting concrete (SCC) is developed with the idea of improved flowability of the fresh concrete mixture. The new technology in plasticizing agents and special mix design of concrete has given this opportunity without any segregation and bleeding. In addition to ease of placement, reduction in the construction time, labor costs and construction noise are the other benefits of SCC. The aim of this study is to investigate the fine mineral additive effect on the fresh and hardened properties of the SCC. For this reason, ground granulated blast furnace slag, fly ash, Bilecik marble powder and calcareous aggregate crushing powder is used as fine powder source in SCC mix designs. Fresh properties of the SCC mixtures are evaluated by performing fresh unit weight, slump flow, V-funnel, and L-box tests. The hardened properties of the prepared SCC are evaluated with the unit weight, ultrasound pulse velocity and compressive strength tests on the 150x150x150 mm cubic specimens at the end of the 3, 7 and 28 days of curing periods. The experimental work showed that ground granulated blast furnace slag and fly ash are more effective on the consistency of the fresh SCC properties. Especially the passing ability of the SCC is improved by using fly ash as a powder in the mix design. The compressive strength of the SCC is developed by using ground granulated blast furnace slag in the mixture. The marble dust is also effective and beneficial for the cohesion and cost of the SCC.

Kendiliğinden yerleşen beton (KYB), taze beton karışımının akışkanlığının iyileştirilmiş olması fikri ile geliştirilmiştir. Akışkanlaştırıcı katkılardaki yeni teknoloji ve betonun özel karışım tasarımı, ayrışma ve terlemeyi gerektirmeden yapmıştır. Yerleştirme kolaylığına ek olarak, inşaat süresindeki azalma, işçilik maliyetleri ve şantiye gürültüsü KYB’nin diğer yararlarıdır. Bu çalışmanın amacı, KYB'nin taze ve sertleştirilmiş özellikleri üzerindeki ince mineral katkı etkisini araştırmaktır. Bu sebeple öğütülmüş yüksek fırın cürufu, uçucu kül, Bilecik mermer tozu ve kalkerli agrega kırma tozu, KYB karışım tasarımlarında ince toz kaynağı olarak kullanılır. KYB karışımlarının taze özellikleri, taze birim ağırlık, çökme akışı, V-hunisi ve L-kutusu deneyleri yapılarak belirlenmiştir. Hazırlanan KYB numunelerinin sertleştirilmiş özellikleri, 3, 7 ve 28 günlük kür sürelerinin sonunda, 150x150x150 mm küp beton numunelerinde birim ağırlık, ultrases geçiş hızı ve basınç dayanımı deneyleri ile değerlendirilmiştir. Test sonuçları uçucu kül ve öğütülmüş yüksek fırın cürufunun taze KYB özelliklerinin tutarlılığı üzerinde daha etkili olduğunu göstermiştir. Özellikle KYB'nin geçirme kabiliyeti, karışım tasarımında toz olarak uçucu kül kullanılmasıyla iyileştirilmiştir. KYB'nin basınç dayanımı, karışımda öğütülmüş yüksek fırın cürufu kullanılarak geliştirilebilmektedir. Mermer tozu ise KYB'nin uygunluğu ve maliyeti konusunda etkili ve faydalı olmuştur.