Betonların Güçlendirilmesinde Karbon Fiber Takviyeli Polimer Yerine Cam Fiber Takviyeli Polimer Kullanılması

Benzer belgeler
Betonların Güçlendirilmesinde FRP Kompozitlerin Hibrit Olarak Kullanımın etkisi

Normal dayanımlı betonların CFRP ve GFRP ile güçlendirilmesinde elyaf türü ve sargı katmanlarının etkileri

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Betonların Güçlendirilmesinde FRP Kompozitlerin Hibrit Olarak Kullanımının etkisi

BETONARME KİRİŞLERİN KOMPOZİT MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Zeki ÖZCAN 1 ozcan@sakarya.edu.tr

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

Betonarme Kirişlerin Karbon Elyafla Güçlendirilmesi Üzerine Deneysel Bir Araştırma

Beton Dayanımının Güçlendirilmiş Betonarme Kolonların Davranışına Etkisi. Effect of Concrete Quality to Response of Strengthened RC Column

BETONARME KİRİŞLERİN KESME GÜÇLENDİRMESİ İÇİN KULLANILAN YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

BETONARME KİRİŞLERİN LİFLİ POLİMER (FRP) MALZEMELER KULLANILARAK ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ

FRP Donatı Çekme Testlerinde Numune Başlık Özeliklerinin Çekme Test Sonuçlarına Etkilerinin Araştırılması

Dairesel Betonarme Kolonlarda Çatlamış Kesite Ait Etkin Eğilme Rijitliklerinin İrdelenmesi

Mesnet Şartlarının Betonarme Kısa Kirişlerin Davranışına Etkisinin Deneysel ve Analitik Olarak İncelenmesi

Betonarme Kirişlerde Cam Elyaf Takviyeli Plastik Donatıların Kullanımının Araştırılması

TDY 2007 de Kullanılan Farklı Zemin Sınıfları İçin Performans Değerlendirme Yöntemleri Üzerine Bir Araştırma

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile Belirlenmesi

TDY-2007 YE GÖRE LİFLİ POLİMER KOMPOZİTLER İLE GÜÇLENDİRME TASARIMINDA MEVCUT MALZEME DAYANIMLARIN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

ONARIM ve GÜÇLENDİRMEDE MALZEME-II. Bölüm. Doç. Dr. Halit YAZICI

BETONARME KOLONLARIN AKMA EĞRİLİKLERİNİN TESPİTİ İÇİN TBDY-2016 DA VERİLEN AMPİRİK BAĞINTILARIN İNCELENMESİ

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

FARKLI UÇ SARGI ŞEKİLLERİNİN PERDE DUVARLARIN MOMENT EĞRİLİK DAVRANIŞI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALİZİ (KURAMSAL ÇALIŞMA)

Sigma 2006/1 Araştırma Makalesi / Research Article THE EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF DAMAGED BEAMS REPAIRED WITH REINFORCED JACKETTING

Doç. Dr. Halit YAZICI

KARBON ELYAF KUMAŞ İLE SARGILANMIŞ BETONLARIN DAYANIMININ İNCELENMESİ CONCRETE STRENGTHENING WITH CARBON FIBER

ISSN : senyilmaz@dicle.edu.tr Diyarbakir-Turkey CFRP İLE GÜÇLENDİRİLMİŞ KESİTLERİN EKSENEL YÜK ALTINDAKİ DAVRANIŞI

Fiber Takviyeli Polimer (FRP) Uygulanan Betonarme Kirişlerde Moment-Eğrilik İlişkisi

Karbon Elyafla Güçlendirilen Çelik Yapı Elemanlarının Mekanik Performansının İncelenmesi

GFRP-Beton-Çelik Donatılı Hibrit Kirişlerin Eğilme Davranışlarının İncelenmesi

Geçmiş depremlerde gözlenen hasarlar Güncellenen deprem yönetmelikleri Tipik bir binada depremsellik incelemesi

Effect On Pressure Resıstance Of Maximum Ratio Fiber Supply In Concrete Specimen

SCI Kapsamına Giren Uluslararası Dergilerdeki Makaleler ve Konferanslarda Sunulan Bildiriler

Betonarme Elemanlarda Sentetik Makro Fiber Liflerin Kullanılabilirliğinin Deneysel Araştırılması

ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

BETONARME KİRİŞLERİN ÇELİK LEVHALARLA KESMEYE KARŞI GÜÇLENDİRİLMESİ SHEAR STRENGTHENING OF REINFORCED CONCRETE BEAMS WITH STEEL PLATES

Bazalt Lifli Donatının Yüksek Dayanımlı Betondaki Aderans Performansı

SÜNEK OLMAYAN B/A ÇERÇEVELERİN, ÇELİK ÇAPRAZLARLA, B/A DOLGU DUVARLARLA ve ÇELİK LEVHALAR ile GÜÇLENDİRİLMESİ.

Hasarlı betonarme elemanların çelik köşebent ve lamalar ile güçlendirilmesi

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

MEVCUT BETONARME BİNALARIN DEPREM GÜVENLİKLERİNİN ARTIRILMASI

FARKLI KESİT GEOMETRİLERİNE SAHİP BETONARME KOLONLARIN DAVRANIŞININ İNCELENMESİ INVESTIGATION OF RC COLUMN BEHAVIOUR HAVING DIFFERENT GEOMETRY

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

BETONARME KOLONLARIN ETKİN KESİT RİJİTLİKLERİ ÜZERİNE YÖNETMELİKLERİN YAKLAŞIMLARI

Farklı Zemin Koşullarındaki Betonarme Yapıların Davranışının Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemi ile İncelenmesi: 8 Katlı Çerçeve Örneği

BETONARME YAPI ELEMANLARINDA KULLANILAN ONARIM VE GÜÇLENDİRME YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

PREFABRİK KOLONLARIN GÜÇLENDİRİLMESİNDE CFRP VE İNCE MANTONUN BİRLİKTE KULLANIMI

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

Çelik Lif ile Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Sonlu Eleman Yöntemiyle Modellenmesi

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

FARKLI PARAMETERLERİN CFRP ŞERİTLERLE DOLGU DUVAR GÜÇLENDİRMESİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

GFRP Kutu Profil Aşınma Özelliklerinin Farklı Dayanımlardaki Betonlar ile Karşılaştırılması

Doç. Dr. Halit YAZICI

MEVCUT BETONARME YAPILARDA KISA KOLON DAVRANIŞLARININ İYİLEŞTİRİLMESİ

AKDENİZ BÖLGESİNDEKİ SANAYİ YAPILARININ DEPREMSELLİĞİNİN İNCELENMESİ

İnşaat Mühendisleri İster yer üstünde olsun, ister yer altında olsun her türlü yapının(betonarme, çelik, ahşap ya da farklı malzemelerden üretilmiş)

FARKLI ÇAPMA ETKİLERİNE MARUZ KALMIŞ BETONARME KİRİŞLERİN DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

KISA KOLON HASARI OLUŞMUŞ BETONARME KOLONLARIN CFRP İLE YAPISAL ONARIMI

BETON İÇİNDE KULLANILAN ÇELİK TELLERİN BETONARME ÇERÇEVENİN DAVRANIŞINA OLAN ETKİSİ

BİLGİLENDİRME EKİ 7E. LİFLİ POLİMER İLE SARGILANAN KOLONLARDA DAYANIM VE SÜNEKLİK ARTIŞININ HESABI

GFRP-Beton Hibrit Kazıkların Malzeme Özelliklerinin İncelenmesi. Investigation of Material Properties of GFRP-Concrete Hybrid Piles

Mantolu Betonarme Kirişlerin Taşıma Gücünün Deneysel İncelenmesi

YAPILARIN ONARIM VE GÜÇLENDİRİLMESİ DERS NOTU

MasterBrace FRP Güçlendirme Sistemleri

Betonarme Birleşim Bölgelerinin Güçlendirilmesine Yönelik İTÜ Çalışmaları

Effect On Pressure Resistance Of Minimum Ratio Fiber Supply In Concrete Specimen

KİMYASAL ANKRAJ BULONLARININ KESME DAVRANIŞI SHEAR BEHAVIOR OF CHEMICAL ANCHOR BOLTS

İKİ VE ÜÇ BİLEŞENLİ EPOKSİNİN ADERANS DAYANIMINA ETKİSİ

Farklı Yöntemler Kullanılarak Güçlendirilmiş Betonarme Binaların Performansa Dayalı Tasarıma göre Deprem Performanslarının Belirlenmesi

FARKLI TEKNİKLERLE GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN EĞİLME DAVRANIŞI

ISSN : mehmets@sakarya.edu.tr Sakarya-Turkey

GÜÇLENDİRİLMİŞ BETONARME KİRİŞLERİN DEPREM DAVRANIŞI

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

COMPARISON OF PERFORMANCES OF DESTROYED CONCRETE BEAMS WHICH WERE STRENGTHENED VIA DIFFERENT METHODS

ÇATI KONSTRÜKSİYONLARINDA GAZBETON UYGULAMALARI Doç.Dr.Oğuz Cem Çelik İTÜ Mimarlık Fakültesi Yapı Statiği ve Betonarme Birimi

PROJEM İSTANBUL DOKTORA TEZİ. Dolgu Duvarlı Betonarme Çerçevelerin Karbon Lifli Kompozitlerle Güçlendirilmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi

Yüksek Sıcaklık Sonrası Farklı Sınıflardaki Betonarme Çeliklerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

MANTOLAMA YÖNTEMİNİN DİKDÖRTGEN KESİTLİ BETONARME KOLONLARDA UYGULANILABİLİRLİĞİ

KESİT HASAR SINIRLARININ BELİRLENMESİNDE SARGILAMA DURUMUNUN ETKİSİ

CFRP İLE GERÇEKLEŞTİRİLEN YAPISAL ONARIM AŞAMALARININ BETONARME ÇERÇEVE RİJİTLİĞİNE KATKISI

11/10/2013 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ BETONARME YAPILAR BETONARME YAPILAR

BETON BORULARDA CAM LİF KATKISININ TEPE YÜK DAYANIMINA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

GÜÇLENDİRİLMİŞ TUĞLA DUVAR DENEYLERİNDE YÜK DEFORMASYON ÖLÇÜMLERİNİN POTANSİYOMETRİK DEPLASMAN SENSÖRLER İLE BELİRLENMESİ

Betonarme Kirişlerin Etkin Eğilme Rijitliği Analizi ve Yönetmeliklerle Karşılaştırması

Hızlı Değerlendirme ve Ayrıntılı İnceleme Yöntemleri ile Betonarme Yapıların Hasar Durumlarının İncelenmesi

B. Uluslararası hakemli dergilerde yayımlanan araştırma notu-teknik not :

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÜŞÜK DAYANIMLI BETON PANELLERİN İLERİ TEKNOLOJİ MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

Güçlendirilmiş Betonarme Binaların Deprem Güvenliği

BASİT EĞİLME ETKİSİNDEKİ BETONARME ELEMANLARIN MOMENT-EĞRİLİK VE TASARIM DEĞİŞKENLERİ ÜZERİNE ANALİTİK BİR İNCELEME

Betonarme Binalarda Çerçeve Süreksizliğinin Yapı Performansı Üzerindeki Etkileri

BETONARME ÇERÇEVELERİN GÜÇLENDİRİLMESİ VE DEPREM PERFORMASININ İYİLEŞTİRİLMESİ. Mühendisliği Bölümü, Konya Türkiye

BOŞLUKLU TUĞLA DUVARLARIN LİFLİ POLİMER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ VE DAVRANIŞTA HARÇ ETKİSİ. YÜKSEK LİSANS TEZİ Berk ÖZSAYIN

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Kesmeye Karşı Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Deprem Davranışı

İki malzeme orijinal malzemelerden elde edilemeyen bir özellik kombinasyonunu elde etmek için birleştirilerek kompozitler üretilir.

Karbon Lifleriyle Güçlendirme Sistemi

Transkript:

Betonların Güçlendirilmesinde Karbon Fiber Takviyeli Polimer Yerine Cam Fiber Takviyeli Polimer Kullanılması 1 Ali SARIBIYIK * 2 Naci CAGLAR ve 2 Muzaffer ELMAS 1 Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Bölümü, 54187 Sakarya, Türkiye * 2 Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, 54187 Sakarya, Türkiye Özet Mevcut yapı elemanlarının olası depremler sonucunda veya kullanım sırasında zamanla güçlendirme ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Bu ihtiyaç yapıların kullanım amacı, servis yüklerinin değişmesi, depremlerin vermiş olduğu zararlar, yapının zamanla dayanıklılığını kaybetmesi sonucunda olabilmektedir. Bir başka güçlendirme ihtiyacı yönetmeliklerin değişmesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada ortalama 20 MPa dayanıma sahip silindirik beton numuneler tek doğrultulu karbon ve cam kumaş ile sarılmıştır. Söz konusu malzemelerin tekdüze ve tekrarlı yüklemeler altında test edilmesiyle, betonun basınç dayanımına ve sünekliğine etkileri araştırılmıştır. Aynı şartlar altında üretilen betonlar tek doğrultulu karbon ve cam kumaş ile bir veya iki kat enine sarılarak güçlendirilmiştir. CFRP ve GFRP kullanılarak güçlendirilen betonlar tekdüze ve tekrarlı yükler altında test edilen betonlarının basınç dayanımlarında ve şekil değiştirme kapasitelerinde önemli artışlar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: CFRP, GFRP, güçlendirme, beton silindir numune, süneklik. Abstract During utilization period or after earthquake effects existing structural members may be required to be retrofitting. That requirement may be caused by aim of usage, change of service loads, damages of earthquakes, decreasing of structural strength in time and modifications of specifications. In this study, cylindrical concrete specimens whose strengths are around 20 MPa are confined by one directional carbon and glass fiber reinforced plastics. Effects of those materials to strength and ductility of concrete were investigated under uniform and hysteretic loading. It has been showed CFRP and GFRP increase the strength and ductility capacity of concrete dramatically. Key words: CFRP, GFRP, retrofit, concrete cylindrical specimen, ductility. 1. Giriş Son yıllarda meydana gelen depremlerdeki can ve mal kayıpları, betonarme yapıların önemli bir kısmının yapısal olarak yetersiz olduğunu ortaya koymuştur [1-3]. Mevcut yapı stokunun depreme karşı güvenli hale getirilebilmesi için yapıların betonarme kolon, kiriş ve döşeme gibi taşıyıcı elemanların güçlendirilmesi gerekmektedir. Dolayısı ile düşük standartlara sahip yapıların onarım ve güçlendirilme gereksinimi bütün dünyada yapı endüstrilerinin üzerinde çalıştığı en önemli konulardan birisi haline gelmiştir. Betonarme yapı elemanlarının onarım ve güçlendirmesinde değişik yöntemler kullanılmakta olup, yaygın olarak zayıf taşıyıcı elemanları sisteme yeni ilave edilecek betonarme elemanlar ile güçlendirmek veya mevcut yapı elemanlarını *Corresponding author: Address: Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering Sakarya University, 54187, Sakarya TURKEY. E-mail address: caglar@sakarya.edu.tr, Phone: +902642955752 Fax: +902642955601

746 betonarme ile mantolanması, kullanılan yöntemlerin başında gelmektedir. Ancak bu yöntemler ile yapılan güçlendirmenin yapı ağırlığını önemli ölçüde arttırdığı, temel sisteminde ilave düzenlemelere ihtiyaç duyulduğu ve ekstra maliyet artışlarına neden olduğu bilinmektedir. Ayrıca güçlendirme sırasında yapının kullanımı mümkün olmamaktadır. Bu nedenlerden dolayı yapı ağırlığını artırmayan, hızlı ve kolay uygulanabilen, elemanların taşıma kapasitelerini önemli ölçüde arttıran, güçlendirme sırasında yapının kullanımına olanak sağlayan Elyaf Takviyeli Polimer (Fiber Reinforced Polymer-FRP) kompozitler alternatif güçlendirme elemanları olarak öne çıkmaktadır. Bu amaçla geliştirilen FRP kompozitler 1990'lı yıllardan beri sürekli araştırılıp geliştirilmiş ve günümüzde betonarme yapıların onarımı ve güçlendirilmesinde kullanılır hale gelmiştir. FRP malzemelerin yüksek dayanım özellikleri, her bölgeye kolayca uygulanabilmesi ve hafifliği betonarme yapı elemanlarının onarım ve güçlendirilmesinde kullanımının önünü açmıştır. Birçok araştırma FRP ile yapılan güçlendirme neticesinde yapı elemanların yük taşıma kapasitesini önemli ölçüde arttırdığını ortaya koymuştur [5-12]. Son 25 yıldır, kolonların FRP kompozitlerle sarılarak dayanımının ve sünekliğinin artırılması üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Yapılan bu çalışmalar beton basınç dayanımı yüksek betonlar üzerinde betonun gevreklik sorununu gidermek maksatlı olmaktadır. Dolayısı ile çalışmalar yüksek dayanımlı betonlar üzerine yoğunlaşmıştır. Betonların güçlendirilmesi ile ilgili yapılan çalışmalarda karbon ve cam elyaflar kullanılmış ancak eş zamanlı karşılaştırmalar yapılmamıştır. Bu çalışmada Deprem yönetmeliği öncesinde üretilen beton kalitesine yakın olacak şekilde üretilen betonlarının Karbon Elyaf Takviyeli Plastik (Carbon Fiber Reinforced plastik-cfrp) ve Cam Elyaf Takviyeli Plastik (Glass Fiber Reinforced plastik-gfrp) ile güçlendirilerek beton basınç dayanımına ve deformasyon yapma kapasitelerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla standart silindir betonlar tek doğrultulu elyaflar ile enine sarılarak betonun basınç dayanımına ve sünekliğine etkileri araştırılmıştır. Aynı şartlar altında üretilen betonlar tek doğrultulu CFRP ve GFRP ile enine sarılarak güçlendirilmiştir. Cam ve karbon kullanılarak güçlendirilen betonlar tekdüze ve tekrarlı yükler altında test edilerek betonlarının basınç dayanım ve şekil değiştirme kapasitelerinin karşılaştırmalı analizleri yapılmıştır. 2. Malzemeler ve Metot Karbon ve Cam elyaf ile sargılamanın betonun basınç dayanımına ve sünekliğine etkilerini araştırmak için aynı şartlar altında 22 adet 150 mm çapında 300 mm yüksekliğinde silindir beton numuneler üretilmiştir. Aynı şartlar altında üretilen silindir betonlar tek doğrultulu CFRP ve GFRP ile enine sarılarak güçlendirilmiştir. Üretilen betonlar dört gruba ayrılmıştır. Birinci grupta; dört adet referans numunesi (S1), ikinci grupta; altı adet CFRP ile tek katlı ve tek doğrultulu (CFRP1), üçüncü grupta; altı adet GFRP ile tek katlı ve tek doğrultulu (GFRP1) ve dördüncü grupta; altı adet GFRP ile iki katlı ve tek doğrultulu (GFRP2) olarak sarılmıştır. Beton yüzeyinden FRP kumaşın sıyrılmaması için ürün şartlarına uygun olarak 130 mm bindirme yapılmıştır.

747 2.1. Güçlendirme Malzemeleri Betonların güçlendirilmesinde eşit hacim oranlarına sahip tek doğrultulu karbon ve cam kumaşlar kullanılmıştır. Tek doğrultulu karbon ve cam kumaşlar; betonarme, tuğla ve ahşap yapı elemanlarının taşıma kapasitelerinin artırılması, yapı hasarlarının tamiri, deprem nedeniyle oluşan hasarların onarımı ve güçlendirilmesi, standartların değişmesi sonucu yapıların buna uyum amacıyla güçlendirilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Kumaşların beton yüzeyine iyice yapışması ve beton yüzeylerinden sıyrılmaması için çift bileşenli epoksi tercih edilmiştir. Karbon kumaşlar; betonarme, tuğla ve ahşap yapı elemanlarının taşıma kapasitelerinin artırılması, yapı hasarlarının onarımı ve güçlendirilmesi, standartların değişmesi sebebi ile uyumun gerçekleştirilmesi amaçlarıyla kullanılmaktadır. Üretilen betonların güçlendirilmesinde tek doğrultulu karbon lifli dokuma olarak Sika Wrap -300 C/60 ürünü kullanılmıştır. Karbon kumaşın karakteristik bazı özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Üretilen betonların güçlendirilmesinde tek doğrultulu alkali dayanıklı Cam lifli dokuma olarak Sika Wrap-430 G/25 ürünü kullanılmıştır. Cam elyaf; kolay temin edilebilir olması, karbon elyafa göre çok daha ucuz olması, deformasyon yapma kabiliyetinin yüksek olması, üretiminin karbon elyafa göre kıyaslandığında daha kolay ve yaygın olması, karbon elyafın kullanıldığı alanlarda kolaylıkla kullanılabilmesi gibi birçok avantajı vardır. Cam kumaşın karakteristik bazı özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Cam ve Karbon elyafın silindir numunelerin yüzeylerine yapıştırılmasında çift bileşenli epoksi esaslı doyurma reçinesi olan Sikadur 330 kullanılmıştır. Uygulaması kolay olan Sikadur 330 un beton, taş, metal, ağaç ve yapı malzemelerinin için uygun bir yapıştırıcı malzemedir. 4 kg A bileşeni (reçine), 1 kg B bileşeni (sertleştirici) hazır setler halinde ambalajlanan Sikadur 330 epoksi reçinesi 4/1 oranında karıştırılarak beton yüzeylerine mala, fırça, rulo yardımı ile kolaylıkla uygulanabilmektedir. Yüksek mukavemete sahip ve devamlı yükler altında yüksek bir sünme dayanımı göstermektedir. Epoksinin karakteristik bazı özellikleri Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Güçlendirmede kullanılan malzemelerin genel özellikleri Malzeme özellikleri Karbon lifli dokuma Sika Wrap -300 C/60 Cam lifli dokuma Sika Wrap -430 G/25 Epoksi reçine Sikadur 330 Yoğunluk (g/cm 3 ) 1.79 2.56 1.31 Çekme dayanımı (MPa) 3900 2300 30 Çekme elastik modülü (MPa) 230000 76000 4500 Kopma uzaması (%) 1.5 2.8 0.9 Kokuma kalınlığı (mm) 0.166 0.172 2.2. Numune Yüzeylerinin Sarılması Beton silindir numuneler kür havuzundan alınarak kurutulduktan sonra yüklemenin üniform olması için numunelere başlık yapılmıştır. Başlık işleminden sonrasında çapaklardan arındırılan

748 numunelerin sarma yüzeyleri tel fırça ile fırçalanarak yapışmaya engel teşkil edecek bozukluklardan arındırılmıştır. Beton ve elyaf arasında aderansı iyi olan çift bileşenli Sikadur 330 epoksi reçine sertleştirici 4/1 oranında karıştırılarak rulo ve fırça yardımı ile beton yan yüzeylerini tamamen kaplayacak şekilde bir kat sürülmüştür (Şekil 1). Tek doğrultulu Karbon ve Cam elyaf kumaşlar 600 mm uzunluğunda 300 mm yüksekliğinde kesilerek hazırlanmış ve test sırasında sıyrılma olmaması için ürün şartnamesine uygun olarak 130 mm bindirme boyu olacak şekilde beton yüzeylerine enine sarılmıştır. Sarılan kumaşlar lifler doğrultusunda baskı uygulayarak rulo yardımı ile epoksiye doyurulmuştur. Kumaşların dış etkilerden korunması için üzerine bir kat reçine sürülecek kumaşlar tamamen reçine içerisinde kalması sağlanmıştır(şekil 2). Şekil 1. Beton yüzeylerine epoksi reçine sürülmesi ve FRP ler ile sarılması Şekil 2. FRP ler ile sarılan beton numuneleri

749 2.3. Deney Düzeneği Üretilen betonlar Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Laboratuvarında basınç deney setinde test edilmiştir. Basınç test cihazının düşey doğrultuda hareket eden düzlemine yerleştirilen uzunluk ölçüm cihazı yardımı ile zamana bağlı olarak yüke karşılık gelen boy değişimleri ve deney cihazından alınan yük değerleri aynı anda data loggerler yardımı ile bilgisayar ortamına aktarılmıştır (Şekil 3). Bilgisayar ortamında numunelerin gerilme deformasyon grafikleri çizilerek ortalama basınç dayanımları hesaplanmış ve deformasyon yapma kabiliyetleri tespit edilmiştir. 3. Basınç Deneyi Sonuçları Şekil 3. Basınç deney düzeneği Betonlardan seçilen dört adet kontrol numunesi beton preste eksenel yükleme altında kırılmış ortalama basınç dayanımı 20.82 MPa, maksimum dayanıma karşılık gelen ortalama şekil değiştirme ise 0.0029 olarak tespit edilmiştir (Tablo 2). Bu betondan altı adet numune bir kat Karbon kumaşla enine sarılmış ve ortalama basınç dayanımı 41.3 MPa, maksimum dayanıma karşılık gelen şekil değiştirme ise 0.0185 olarak bulunmuştur. Bir kat CFRP ile güçlendirilen betonun dayanımı ortalama % 98 artmıştır. ortalama 20.48 MPa a tekamül eden artış neticesinde deformasyon yapma kapasitesi % 538 artmıştır (Tablo 2). CFRP Numunelerden İki adedi üzerinde yaklaşık 5 MPa artışlarla yükleme-boşaltma yapılmıştır. Tekrarlı yükleme durumunda grafik değeri bir önceki eğrinin bittiği yerden devam ettiği görülmüştür. Tekdüze yükleme durumundaki basınç dayanım değeri ve şekil değiştirme kapasiteleri yakın çıkmıştır. Tekrarlı yükleme durumunda da kırılma anına kadar beton bütünlüğünü koruduğu tespit edilmiştir. (Şekil 4).

750 Şekil 4. CFRP1 betonlarından örnek gerilme şekil değiştirme grafiği Aynı seri betondan altı adet numune bir kat enine GFRP ile sarılmış ve test edilmiştir. GFRP kompozit betonun ortalama basınç dayanımı 29.54 MPa, maksimum dayanıma karşılık gelen ortalama şekil değiştirme ise 0.0139 olarak bulunmuştur. Kontrol betonuna kıyasla bir kat GFRP sargılı kompozit betonun dayanımında ortalama % 42 artmıştır. Ortalama 8.72 MPa a tekamül eden artış neticesinde deformasyon yapma kapasitesi % 379 artmıştır (Tablo 2). GFRP numunelerden İki adedi üzerinde yapılan yükleme boşatma deneylerinde gerilme-deformasyon eğrisinin bir önceki eğrinin bittiği yerden devam ettiği görülmüştür. Tekdüze yükleme durumundaki basınç dayanım değeri ve deformasyon yapma kapasitesi yakın çıkmıştır. Tekrarlı yükleme durumunda da kırılma anına kadar beton bütünlüğünü koruduğu tespit edilmiştir (Şekil 5). Şekil 5. GFRP1 betonlarından örnek gerilme şekil değiştirme grafiği

751 GRFP1 ile CFRP1 şeklinde güçlendirilen betonlar kıyaslandığında, GFRP1 betonunun dayanımı CFRP1 betonuna göre ortalama % 29 daha düşük çıkmıştır. GFRP betonunun deformasyon yapma kapasitesi ortalama % 25 daha düşük çıkmıştır. Bu sonuçlardan hareketle GFRP ile güçlendirilen numunelerde çift kat cam elyaf sarılarak basınç dayanımının yükseltilmesi ve şekil değiştirme kapasitesinin artırılması hedeflenmiştir. Aynı seri betondan altı adet numune iki kat enine GFRP ile sarılmış ve test edilmiştir. GFRP kompozit betonun ortalama basınç dayanımı 45.21 MPa, maksimum dayanıma karşılık gelen ortalama şekil değiştirme ise 0.0251olarak bulunmuştur (Şekil 6). Kontrol betonuna kıyasla bir kat GFRP sargılı kompozit betonun dayanımında ortalama % 117 artmıştır. Ortalama 24.39 MPa a karşılık gelen artış neticesinde deformason yapma kapasitesi % 766 artmıştır. (Tablo 2). İki kat GFRP sargılı beton ile bir kat GFRP sargı beton karşılaştırıldığında ortalama basınç dayanımında %53 artış olmuştur. Ortalama 15.67 MPa karşılık gelen bu artış ile deformasyon yapma kapasitesi % 81 artmıştır (Tablo 2). Tablo 2. Betonlarının Gerilme - şekil değiştirme ve kontrol betonuna kıyasla artış oranları Numune ismi No Yükleme durumu 1 S1 2 3 Tekdüze 4 Basınç dayanımı MPa 20.73 20.67 20.89 20.98 Artış oranı % Şekil değiştirme Ortalama 20.82-0.0029-1 2 CFRP1 3 4 CFRP1 5 6 Tekdüze Tekrarlı 44.11 42.52 40.11 41.01 40.17 39.85 0.0202 0.0179 0.0183 0.0196 0.0179 0.0172 Ortalama 41.30 98 0.0185 538 1 2 GFRP1 3 4 GFRP1 5 6 Tekdüze Tekrarlı 30.66 29.60 28.66 27.90 30.07 30.37 0.0145 0.0149 0.0134 0.0109 0.0153 0.0139 Ortalama 29.54 42 0.0139 379 GFRP2 GFRP2 1 2 3 4 5 6 Tekdüze Tekrarlı 44.78 44.11 43.30 47.22 44.71 47.11 0.0243 0.0237 0.0233 0.0222 0.0265 0.0305 Ortalama 45.21 117 0.0251 766 Artış oranı %

752 Şekil 6. GFRP2 betonlarından örnek gerilme şekil değiştirme grafiği İki kat GRFP sarılarak güçlendirilen betonlarla bir kat CFRP sarılarak güçlendirilen kıyaslandığında, GFRP betonunun dayanımı CFRP betonuna göre % 10 daha yüksek çıkmıştır. GFRP betonunun deformasyon yapma kapasitesi ortalama % 36 daha yüksek çıkmıştır. Bu sonuçlardan hareketle güçlendirilen betonların basınç dayanımlarının yakın olması ve deformasyon yapma kabiliyetinin daha fazla olması dolayısıyla bir kat CFRP ile güçlendirmek yerine iki kat GFRP ile bu dayanıma yakın betonlar güçlendirilebilir. Bu sonuçlar dikkate alındığında alkali dayanıklı olan Cam elyafın daha ekonomik olması ve kolaca temin edilebilmesi dolayısıyla karbon elyaf yerine tercih edilebilir. Şekil 7. Güçlendirilen betonlarından örnek gerilme - şekil değiştirme grafikleri

753 4. Sonuç ve Öneriler Bu çalışmada, ortalama 20 Mpa basınç dayanımlarına sahip standart boyuta silindir beton numuneler tek doğrultulu Karbon ve Cam elyaf ile sarılarak tekdüze ve tekrarlı yüklemeler altında betonun basınç dayanımına ve sünekliğine etkilerini araştırılmıştır. Aynı şartlar altında üretilen betonlar tek doğrultulu CFRP ve GFRP ile bir veya iki kat enine sarılarak güçlendirilmiştir. Tekdüze ve tekrarlı yükler altında test edilen betonlarının basınç dayanımlarında ve süneklik kapasitelerinde önemli artışlar elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; 1. CFRP ve GFRP ile güçlendirilen betonlar yükleme durumunda göçme yüküne erişinceye kadar bütünlüğünü korumuştur. Karbon ve cam liflerin beton yüzeylerinden sıyrılmamış, betonlar lifler kopmaya başladıktan sonra kırılmıştır. 2. Üretilen numunelerin basınç dayanımı ve şekil değiştirme kapasiteleri referans numuneye kıyasla; CFRP1 betonların mukavemetindeki artış % 98 şekil değiştirme kapasitesindeki artış % 536 olarak, GFRP1 betonların mukavemetindeki artış % 42, şekil değiştirme kapasitesindeki artış %379 olarak, GFRP2 betonların mukavemetindeki artış % 117, şekil değiştirme kapasitesindeki artış %766 olarak bulunmuştur. 3. GFRP2 betonunun dayanımı CFRP1 betonuna göre % 19 daha yüksek çıkmıştır. GFRP betonunun deformasyon yapma kapasitesi ortalama % 42 daha yüksek çıkmıştır. Bu sonuçlardan hareketle GFRP2 şeklinde güçlendirilen betonların basınç dayanımlarının yüksek olması ve deformasyon yapma kabiliyetinin daha fazla olması dolayısıyla bir kat CFRP ile güçlendirmek yerine iki kat GFRP ile bu dayanıma yakın betonlar güçlendirilebilir. Bu sonuçlar dikkate alındığında Cam elyafın daha ucuz olması ve kolaca temin edilebilmesi dolayısıyla karbon elyaf yerine tercih edilebilir. 4. Yaygın olarak kullanılan mantolama yöntemi ile karşılaştırıldığında; basın dayanımı açısından beton eleman boyutunda ve yapı ağırlığında önemli bir değişiklik olmaksızın yüksek oranda güçlendirme sağlanabilmektedir. Ayrıca FRP kompozitlerle güçlendirme yapılırken yapıyı terk etmeye gerek kalmayacaktır. 5. CFRP ve GFRP ile güçlendirilen betonlar üzerinde yapılan yükleme boşatma deneylerinde gerilme-şekil değiştirme eğrisinin bir önceki eğrinin bittiği yerden devam ettiği görülmüştür. Tekdüze yükleme durumundaki basınç dayanım değeri ve deformasyon yapma kapasitelerinin benzer olduğu tespit edilmiştir. Her iki durumunda da kırılma anına kadar betonların bütünlüğünü koruduğu tespit edilmiştir. 6. Deprem yönetmeliği öncesinde inşa edilen ve Etriye sıkılaştırmasına gerekli özen gösterilmeyen betonarme yapı elemanlarının basınç yüklerine karşı GFRP ile güvenli bir şekilde güçlendirilebileceği tespit edilmiştir.

754 Teşekkür Bu çalışma, Betonarme Kirişlerin Güçlendirilmesinde Cam Elyaf ile Karbon Elyaf Malzemelerin Karşılaştırılması başlıklı ve 2010-01-04-012 nolu Sakarya Üniversitesi BAPK projesi ile desteklenmiştir. Verdiği destek için teşekkürlerimizi sunarız. Referanslar [1] Aschheim M, Gulkan P, Sezen H. Performance of Buildings, in Kocaeli, Turkey earthquake of August 17, 1999, Reconnaissance Report, Earthquake Spectra, Volume 16, Chapter 11, 2000, pp. 237 279. [2] Sezen H, Whittake AS, Elwood KJ and Mosalam K M, Performance of reinforced concrete buildings during the August 17, 1999 Kocaeli, Turkey earthquake, and seismic design and construction practise in Turkey, Engineering Structures, Volume 25, Issue 1, 2003, pp. 103-114. [3] Sarıbıyık M, Sumer M, Fırat S and Aydın F. Investigation of Concrete Quality of Collapsed Heavily Damaged Structures During the Marmara Earthquake, 8th International Conference on Inspection, Appraisal, Repairs, and Maintenance of Structures, 2003,18-20 December, Singapore. [4] Karbhari VM, Gao Y. Composite jacketed concrete under uniaxial compressionverification of simple design equations. J Mater Civil Eng ASCE 1997;9(4):185 93. [5] Ilki A, Kumbasar N. Compressive behavior of carbon fiber composite jacketed concrete with circular and non-circular cross sections. J Earthquake Eng 2003;7(3):381 406. [6] Lam L, Teng JG. Ultimate condition of fiber reinforced polymer-confined concrete. J Compos Constr 2004;8(6):539-48. [7] Lam L, Teng JG, Cheung CH, Xiao Y. FRP-confined concrete under axial cyclic compression. Cement & Concrete Composites 28 2006 949 58. [8] Youssef MN, Feng MQ, Mosallam AS. Stress strain model for concrete confined by FRP composites. J Compos: Part B 2007;38:614 28. [9] Al-Salloum YA, Elsanadedy HM, Abadel AA. Behavior of FRP-confined concrete after high temperature exposure. Constr Build Mater 2011;25(2):838 50. [10] Luke B, Michael R. Axial flexural interaction in circular FRP-confined reinforced concrete columns. Const Build Mater 24 2010 1672 168. [11] Xiong GJ, Wu XY, Li FF, Yan Z. Load carrying capacity and ductility of circular concrete columns confined by ferrocement including steel bars. Const Build Mater 25 20112263 2268. [12] Hussein ME, Yousef AS, Saleh HA, Rizwan AI. Experimental and numerical investigation of size effects in FRP-wrapped concrete columns. Const Build Mater 29 2012 56 72.