Çelik Tel ve Matris Dayanımlarının Betonların Kırılma Enerjisine Ortak Etkisi

Benzer belgeler
ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

FARKLI KANCA TİPİNE SAHİP ÇELİK TEL DONATILI BETONLARIN ÖZELLİKLERİ VE OPTİMUM TASARIMI*

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

Çelik Tel Donatılı Betonların Kullanılabilirlik ve Taşıma Gücü Sınır Durumlarına Göre Tasarımı

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

ÇELİK LİFLİ BETONUN DİREKT ÇEKME DAYANIMININ ÖLÇÜLMESİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

Çelik Lif İçeriği, Sıcak Kür ve Lif Korozyonunun Çimento Esaslı Yüksek Performanslı Kompozitlerin Mekanik Davranışına Etkisi

Alkaliye Dayanıklı Cam Elyafla Güçlendirilmiş Betonun Performansı YUWARAJ M. GHUGAL* AND SANTOSH B. DESHMUKH

beton karışım hesabı

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Maksimum Agrega Tane Boyutu, Karot Narinliği ve Karot Çapının Beton Basınç Dayanımına Etkisi GİRİŞ

ÇELİK LİFLERİN BETON BASINÇ VE EĞİLME ÖZELİKLERİNE ETKİSİ

5/3/2017. Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

Verilenler: a) TS EN standardından XF1 sınıfı donma-çözülme ve XA3 sınıfı zararlı kimyasallar etkisi için belirlenen kriterler:

Isıl İşlem Görmüş Lifli Betonlarda Gerilme Şekil Değiştirme İlişkileri

Çelik Lif ile Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Sonlu Eleman Yöntemiyle Modellenmesi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Çimento esaslı kompozit malzemelerin optimum tasarımı

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

Çelik Tel Katkılı Hafif Betonun Eğilme Tokluğunun İncelenmesi

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

Karma Lifli Kendiliğinden Yerleşen Betonların Mekanik Davranışına Agrega Oranlarının Etkisi

SİLİS DUMANININ ÇELİK LİFLİ BETONUN EĞİLME DAYANIMINA ETKİSİ

KARMA ÇELİK LİF DONATILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARDA LİF DAĞILIMININ İNCELENMESİ

NWSA-Engineering Sciences Received: May 2013 NWSA ID: A0350 Accepted: October 2013 E-Journal of New World Sciences Academy

LİFLİ HAFİF BETONLARIN OPTİMUM KARIŞIM TASARIMI. Bengi ARISOY 1 arisoyb@eng.ege.edu.tr

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

FARKLI ORTAMLARDA KÜR EDİLMİŞ LİF KATKILI BETONLARIN DEPREM YÜKÜ ETKİSİ ALTINDAKİ DAVRANIŞININ ARAŞTIRILMASI

YAPIDAKİ BETON DAYANIMININ STANDART KÜRDE SAKLANAN NUMUNELER YARDIMIYLA TAHMİNİ. Adnan ÖNER 1, Süleyman DİRER 1 adnan@kou.edu.tr, sdirer@engineer.

Mermer Tozu Katkılı Çelik Lifli Betonların Mekanik Özellikleri

Betonarme Elemanlarda Sentetik Makro Fiber Liflerin Kullanılabilirliğinin Deneysel Araştırılması

ÇELİK LİF DONATILI BETONUN EĞİLME TOKLUĞU

BETONARME KİRİŞLERİN KESME GÜÇLENDİRMESİ İÇİN KULLANILAN YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

BETON BORULARA ÇELİK LİF KATKISININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

ÇİMENTO ESASLI ULTRA YÜKSEK DAYANIMLI KOMPOZİTLERDE BİLEŞİM PARAMETRELERİNİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

Çelik lif boyu ve kullanım oranının çelik lifli betonun özelliklerine etkisi

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

Bolomey formülünün gelişmiş şekli; hava boşluğunun dayanıma etkisini vurgulamak

BETONARME KİRİŞ ELEMANLARDA ÇELİK LİF KATKISININ TAŞIMA GÜCÜNE ETKİSİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

Betona Değişik Geometrik Formlarda Çelik Lif Eklenmesinin Basınç Dayanımına Etkisi

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler

Farklı Çimentolarla Üretilen Lastik Agregalı Harçların Bazı Özellikleri. Some Properties of Rubberized Mortars Produced With Different Cements


Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

UÇUCU KÜL VE ÇELİK LİFLERİN BETON VE BETON BORULARDA KULLANIMI

SCI Kapsamına Giren Uluslararası Dergilerdeki Makaleler ve Konferanslarda Sunulan Bildiriler

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

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

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Beton sınıfına göre tanımlanan hedef (amaç) basınç dayanımları (TS EN 206-1)

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

Çelik Lif Katkılı Betonarme Kirişlerin Taşıma Gücünün Deneysel İncelenmesi

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

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

DÜŞÜK MUKAVEMETLĐ ATIK BETONLARIN BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABĐLĐRLĐĞĐ

I. GİRİŞ Son yıllarda beton teknolojisinde pek çok endüstriyel atık beton agregası olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde ve dünyada çok miktarda ortaya ç

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

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

Çelik lif donatılı betonların performans sınıflarının belirlenmesi

BETON KARIŞIM HESABI (TS 802)

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

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

ÇELİK LİFLİ BETONLARIN DARBE DİRENCİNE AGREGA MAKSİMUM BOYUTUNUN ETKİSİ

Hafif Agregalı Betonlarda Donatı Çeliği-Beton Aderansı

YENİ NESİL ERKEN YAŞ YÜKSEK DAYANIMLI ÇİMENTO BAĞLAYICILI ONARIM MALZEMESİ

Üzerinde Meydana Gelecek Hasarları Kendiliğinden İyileştirme Kabiliyetine Sahip Yeni Nesil Esnek Beton

DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

ISSN: El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 1, No: 1, 2014 (19-28)

BETONUN KIRILMA MEKANİĞİ: TASARIMDA KULLANILAN MEKANİK ÖZELİKLER İLE KIRILMA PARAMETRELERİ ARASINDAKİ BAĞINTILAR

Karma lifli betonların tokluk açısından değerlendirilmesi

T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇELİK LİFLİ BETONARME KİRİŞLERİN KESME MUKAVEMETİ MUSTAFA İRFAN BİRİNCİOĞLU

HAFİF VE NORMAL BETONDAN YAPILMIŞ ÇİFT KONSOL NUMUNELERİN BASINÇ GÖÇMESİNDE BOYUT ETKİSİ

Çelik ve Yüksek Yoğunluklu Polietilen Makro Lif Takviyeli Betonların Kırılma Davranışları*

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

MECHANICS OF MATERIALS

Beton Yol Kalınlık Tasarımı. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

ÇİMENTOLARIN BASINÇ DAYANIMLARININ TAYİNİNDE PRİZMATİK NUMUNELER YERİNE KÜP NUMUNELERİN KULLANILABİLİRLİLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

The Effects of Fiber Length and Water/Cement Ratio on Compressive Strength of Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete

GELENEKSEL VE YÜKSEK PERFORMANSLI ÇELİK DONATILI BETONLAR

Silis dumanı (SD) içeren betonların özeliklerini gözönüne alarak SD nın iki şekilde kullanıldığını akılda tutmak gerekir:

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

Malzemenin Mekanik Özellikleri

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

Agreganın En Büyük Tane Boyutu ve Numune Boyutunun Betonun Karot Dayanımına Etkisi

Lif Türünün Betonların Yük-Deplasman Davranışı ve Donma-Çözülme Direncine Etkisi

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI

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

Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

KAYIT FORMU TEL : 0 (354) FAKS :. 0 (354) E-MAİL 1 : zbabayev@erciyes.edu.tr E-MAİL 2 :...

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2013 YILI DÖNER SERMAYE FİYAT LİSTESİ İÇİNDEKİLER

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

Transkript:

Çelik Tel ve Matris Dayanımlarının Betonların Kırılma Enerjisine Ortak Etkisi Yuşa Şahin, Fuat Köksal Bozok Üniversitesi, Müh. Mim. Fakültesi, İnşaat Müh.Bölümü, Yozgat/Türkiye (0 354) 242 10 01-104 fuatkoksal@gmail.com ÖZ Bu çalışma, su/çimento oranı 0.35, 0.45 ve 0.55 olan betonlara aynı performans sınıfında, fakat çekme dayanımları farklı olan çelik tellerin %0.33, %0.67 ve %1 oranlarda katılmasıyla elde edilen numunelerin mekanik özeliklerinin araştırılmasını içermektedir. Taze betonlar üzerinde birim ağırlık, hava içeriği ve işlenebilme (Ve-Be) deneyleri yapıldı. Sertleşmiş beton numuneler üzerinde ise basınç, yarma ve eğilmede çekme dayanımları elde edildi. Eğilme deneyi EN14651 standartlarına uygun olarak yapıldı. Ayrıca basınç dayanımı deneyinden elastisite modülü ve eğilme deneyinden ise yük-sehim eğrileri elde edildi. Deneyler sonunda elde edilen mekanik dayanımların ve kırılma enerjilerinin çelik tel dayanımı, matris dayanımı ve çelik tel içeriğine bağlı olarak değişimleri bulundu. Ayrıca çelik tel kullanılmasıyla betonların enerji yutma kapasitelerindeki artışın doğrudan çelik tel dayanımı ve matris dayanımına bağlı olduğu sayısal olarak belirlendi. Anahtar Sözcükler : Çelik tel, Çelik tel dayanımı, Matris dayanımı, Eğilme dayanımı, Kırılma enerjisi. Giriş Çelik tel kullanılmasıyla betonların mekanik özeliklerinde genel olarak iyileşmeler elde edilmiştir. En belirgin ve önemli iyileşme betonun kırılma enerjisindeki artış olmuştur. Çelik teller matris çatlaması sonrası köprüleme etkisi ve etkin çatlak kontrolü ile betonun tepe yükü sonrası davranışını büyük ölçüde etkilemektedir. Matris çatlaması sonrası çatlakları rastgele kesen çelik teller çatlak oluşumunu geciktirmekte ve yayılmasını yavaşlatmaktadır. Çatlak oluşumu sonrası yükler, matris tarafından çelik tellere aktarılmakta ve teller bu yükler altında şekil değiştirme eğilimi göstermektedirler. Çelik teller artan şekil değiştirme sırasında matristen sıyrılma veya kopma davranışı gösterirler. Bu davranış matris dayanımına, çelik telin çekme dayanımına ve çatlağı kesen çelik tel miktarına bağlı olarak değişir (Köksal, 2004). Çelik tel kullanımı ile yarı-gevrek olan betonların daha sünek bir yapıya kavuşması sağlanmaktadır. Ani göçmeyi önlemek için büyük enerji yutma kapasitesine sahip betonların üretilmesi çelik tel kullanımı ile mümkün olmaktadır (Banthia ve Trottier, 1995). Çelik tel donatılı betonlar (ÇTDB) endüstriyel zemin betonları, tünel kaplamaları ve beton borular gibi zemine oturan elemanların üretiminde geleneksel donatılı 363

betonların yerine tercih edilebilir (Taşdemir ve diğ. 2006). Çelik teller, özellikle depremde hasar riski düşük olması istenilen stratejik yapılarda klasik donatı ile birlikte kullanılabilirler (Taşdemir ve Bayramov, 2002). Çelik tellerin betonda kullanımı ile ilgili çalışmalar ve betonların sünekliği üzerindeki iyileştirmeler özellikle büyük bir kısmı deprem kuşağında olan ülkemiz için ayrı bir önem taşımaktadır. ÇTDB lar normal betonlara oranla sağladıkları üstünlüklerden dolayı kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Betonda çelik tel kullanımının betonun mekanik davranışı ve diğer özelikleri üzerine etkileri, ayrıca bu tür betonların tasarım ilkeleri konusundaki çalışmalar, bilgisayar teknolojisindeki ve yeni deney tekniklerindeki gelişmelere bağlı olarak devam etmektedir. Bu çalışma, aynı performans sınıfında, ancak farklı çekme dayanımları olan çelik tellerin farklı matris dayanımına sahip betonlara değişik hacim oranlarında katılmasıyla elde edilen numunelerin mekanik özeliklerinin araştırılmasını içermektedir. Bu amaçla çelik tel dayanımı-matris dayanımı-çelik tel içeriği ilişkileri ortaya konulmaktadır. Kullanılan Malzemeler ve Beton Bileşimi Deneysel Çalışma Beton üretiminde CEM I 42.5R tipi Portland Çimentosu ve Antalya Ferrokrom tesislerinden temin edilen silis dumanı kullanıldı. İnce agrega olarak Kırma Kum (0-4 mm), kaba agrega olarak Kırmataş I (4-12 mm) ve Kırmataş II (12-19 mm) kullanıldı. Çalışmada Beksa Çelik Tel Kord Sanayi ve Ticaret A.Ş. firmasından temin edilen aynı performans sınıfında, ancak farklı narinliğe (tel boyu/tel çapı) ve çekme dayanımına (f su ) sahip RC 80/60 BN ve RC 80/60 BP tipi iki ucu kancalı çelik teller kullanıldı. Kullanılan çelik tellerin özelikleri Tablo 1 de verildi. Referans işlenebilmelerin sağlanması için yeni nesil akışkanlaştırıcı kullanıldı. Tablo 1 Çelik Tellerin Özelikleri. Çelik Tel Boy, l Çap, d Narinlik (l/d) Yoğunluk Çekme Dayanım,f su Tipi ( mm ) ( mm ) (uzunluk/çap) ( g/ cm 3 ) ( N/mm 2 ) Dramix RC 80/60 BN 60 0.75 80 7.85 1050 Dramix RC 80/60 BP 60 0.71 85 7.85 2000 Bu çalışmada su/çimento oranları 0.35, 0.45 ve 0.55 olan betonlar kullanıldı. Her bir su/çimento oranın için 1050 MPa ve 2000 MPa çekme dayanımına sahip çelik tellerin %0.33, %0.67 ve %1 hacimsel oranlarda betona katılmasıyla elde edilen numuneler üretildi. Mekanik özeliklerin tayini deneyleri 28 gün standart bakıma tabi tutulan numuneler üzerinde yapıldı. Kontrol grupları dahil toplam 21 seri üretim yapıldı. Taze beton karışım oranları ve her bir seri için kodlama Tablo 2 de verildi (Şahin, 2006). Su/Ç f su MPa Kod Tablo 2 Taze beton karışım miktarları. Çimento Su Akış.Katkı V f % Silis Dumanı K. Kum K. Taş I K. Taş II 0.55-55K 325 179 0,9 0 0 891 501 464 364

0.45 0.35 55T1V33 325 179 0,9 0,33 0 891 501 464 1050 55T1V67 325 179 0,9 0,67 0 891 501 464 55T1V100 325 179 0,9 1,00 0 891 501 464 55T2V33 325 179 0,9 0,33 0 891 501 464 2000 55T2V67 325 179 0,9 0,67 0 891 501 464 55T2V100 325 179 0,9 1,00 0 891 501 464-45K 396 178 1,35 0 19,8 842 474 439 45T1V33 396 178 1,35 0,33 19,8 842 474 439 1050 45T1V67 396 178 1,35 0,67 19,8 842 474 439 45T1V100 396 178 1,35 1,00 19,8 842 474 439 45T2V33 396 178 1,35 0,33 19,8 842 474 439 2000 45T2V67 396 178 1,35 0,67 19,8 842 474 439 45T2V100 396 178 1,35 1,00 19,8 842 474 439-35K 487 170 1,8 0 48,7 785 441 409 35T1V33 487 170 1,8 0,33 48,7 785 441 409 1050 35T1V67 487 170 1,8 0,67 48,7 785 441 409 35T1V100 487 170 1,8 1,00 48,7 785 441 409 35T2V33 487 170 1,8 0,33 48,7 785 441 409 2000 35T2V67 487 170 1,8 0,67 48,7 785 441 409 35T2V100 487 170 1,8 1,00 48,7 785 441 409 Taze Beton Deneyleri Taze betonlar üzerinde birim ağırlık, hava içeriği ve Ve-Be deneyleri yapılmıştır. Taze beton deney sonuçları Tablo 3 te verilmektedir. Basınç Dayanımı ve Elastisite Modülü Deneyi Basınç dayanımı (f c ) ve elastisite modülü (E) deneyleri standart silindir (çap=150 mm ve yükseklik=300 mm) beton numuneleri üzerinde yapıldı. Deneylerde her bir seri için üretilen üç adet silindir numunesi kullanıldı. Basınç dayanımı deneyi sırasında iki numune üzerinde elastisite modulü deneyleri yapıldı. Basınç dayanımı üç numunenin, elastisite modülü iki numunenin deney sonucunun ortalaması olarak alındı. Deney sonuçları Tablo 3 te verildi. Tablo 3 Taze ve sertleşmiş beton deney sonuçları. S/Ç 0,55 0,45 f su MPa Seri Kodu V f % Ve- Be sn. Birim Ağırlık Hava Miktarı % f c MPa E GPa f st MPa f net MPa G F N/m - 55K 0 4 2235 1,6 47,2 38,6 5,78 3,3-55T1V33 0,33 8 2291 1,3 47,9 34,3 6,47 4,9 3413 1050 55T1V67 0,67 22 2319 1,0 48,3 35 6,63 6,8 7387 55T1V100 1,00 55 2337 0,8 49,2 32,9 6,66 11,7 12213 55T2V33 0,33 11 2279 1,3 49,4 36,2 6,57 6,4 6880 2000 55T2V67 0,67 31 2324 1,0 47,5 33,7 6,94 8,3 10880 55T2V100 1,00 95 2332 0,8 50,9 32,7 7,88 15 17627-45K 0 4 2265 1,4 56,8 35,3 5,9 3,8-45T1V33 0,33 5 2276 1,3 59,6 34,8 6,8 5,4 3440 1050 45T1V67 0,67 12 2293 1,1 60,5 33,5 7,18 8,8 3547 45T1V100 1,00 60 2321 0,9 59,9 32,3 7,74 12,1 12080 365

0,35 45T2V33 0,33 6 2298 1,3 56,9 35,3 7,06 10,7 14640 2000 45T2V67 0,67 19 2322 1,0 59,4 36,9 8,1 15,7 18107 45T2V100 1,00 41 2327 0,7 61,1 31,8 8,27 16,1 21600-35K 0 4 2236 1,3 71,2 36,7 6,03 4,4-35T1V33 0,33 4 2287 1,2 71,5 37,2 7,22 5,4 1707 1050 35T1V67 0,67 5 2293 1,0 71,9 40,7 7,76 7,6 2853 35T1V100 1,00 13 2350 0,8 72,3 39,5 8,05 14 9893 35T2V33 0,33 5 2285 1,2 74,9 42,5 7,68 11,5 13547 2000 35T2V67 0,67 13 2318 1,0 71,3 41,6 8,79 16,5 17520 35T2V100 1,00 25 2370 0,7 73,0 41,4 10,52 17,3 22027 Yarmada Çekme Dayanımı Deneyi Yarmada çekme deneyleri çapı 100 mm, kalınlığı 60 mm olan disk numuneler üzerinde yapıldı. Deneylerde üç adet disk numunesi kullanıldı. Üç numunenin yarma dayanımının ortalaması, yarmada çekme dayanımı (f st ) olarak alındı. Deney sonuçları Tablo 3 te verildi. Net Eğilme Dayanımı ve Kırılma Enerjisi Numunelerin net eğilme dayanımları ve kırılma enerjileri (G F ) her grup için 2 adet 150x150x750 mm 3 boyutlarındaki prizmatik kiriş numuneler üzerinde EN14651 standartlarına uygun olarak orta noktalarından yüklenerek yapıldı. Yükleme kapalı çevrim-geri beslemeli sehim kontrollü cihazda 0.2 mm/dk. yükleme hızında yapıldı. Eğilme deney düzeneği Şekil 1 de verilmektedir. Betonların net eğilme dayanımı (f net ) aşağıdaki denklem ile hesaplandı. (1) f net 3PS = 2B( D a) Burada, P, S, B, D ve a sırasıyla, en büyük yük, mesnetler arası uzaklık, numunenin genişliği, numunenin yüksekliği ve çentik uzunluğudur. Kırılma enerjileri ise yük-sehim eğrilerinden RILEM TC 50-FMC (1985) tarafından önerilen yöntemle belirlendi. Bu yöntemde kırılma enerjisi ; 2 W0 + m(1 k ) gδ G F = B( D a) (2) formülüyle verilmektedir. Burada W 0 yük-sehim eğrisi altında kalan alan (bu çalışmada W 0, 10 mm sehime kadar yük-sehim (P-δ) eğrisi altında kalan alan olarak alınmıştır), m mesnetler arasında kalan numune ağırlığı, g yerçekimi ivmesi (9.81 m/s 2 ), δ açıklık ortasındaki sehim (bu çalışmada δ, P-δ eğrisi için 10 mm olarak alınmıştır), B numune genişliği, D numune derinliği, a çentik derinliği, k ise numune boyutlarına bağlı bir katsayı k=(u/s)-1 ve U numunenin boyu, S ise mesnetler arası mesafedir. 2 366

Şekil 1 Eğilme deney düzeneği. Kırılma enerjisi değerleri her grup için elde edilen 2 kiriş numunesinin kırılma enerjisi değerlerinin ortalaması olarak alındı. Net eğilme dayanımları (f net ), yük-sehim eğrilerinden elde edilen kırılma enerjileri deney sonuçları Tablo 3 te verildi. Taze Beton Özelikleri Deney Sonuçlarının Değerlendirilmesi Çelik tel içeriği arttıkça taze beton birim ağırlının arttığı belirlendi. Çelik tellerin işlenebilirliği olumsuz etkilediği, çelik tel miktarının artmasıyla işlebilirliliğin azaldığı ve Ve-Be süresinin arttığı belirlendi. Basınç Dayanımı ve Elastisite Modulü Çelik tellerin betonun basınç dayanımına etkisi eğilme ve çekme dayanımlarında yaptıkları iyileşmeye kıyasla oldukça azdır (Köksal ve diğ. 2002; Nataraja ve diğ. 2005). Basınç dayanımlarına tel dayanımının ve tel içeriğinin etkisinin fazla olmadığı gözlendi Bununla birlikte çelik tel içeren betonların basınç dayanımları her bir tel dayanımı için kontrol grubuna kıyasla biraz yüksek elde edildi. Yapılan çalışmalarda genel olarak, çelik tellerin tek eksenli basınç altında betonun gerilme-şekil değiştirme eğrisini fazla etkilemediği ve elastisite modüllerinde çok az değişiklik yaptığı görülmüştür. Hacimce %4 çelik tel içeren betonlarda bile elastisite modülünün fazla değişmediği ifade edilmektedir (Shah ve diğ. 1978; Fanella ve Naaman, 1985) Yarmada Çekme Dayanımı Çelik tellerin betonların yarmada çekme dayanımlarını genel olarak iyileştirdiği bilinmektedir. Ancak bu iyileşme betonun direkt çekme ve eğilme dayanımlarındaki iyileştirmeye oranla daha azdır. ÇTDB ların yarmada çekme dayanımlarını etkileyen en önemli etkenler, çelik tel miktarı, narinlik ve çelik tel-matris özelikleridir (Taylor ve diğ. 1997; Köksal ve diğ. 2002). 367

Deneysel çalışma sonucunda tüm su/çimento oranlarında, farklı dayanıma sahip iki tel tipi için de yarmada çekme dayanımlarında kontrol grubuna (çelik tel içermeyen) kıyasla artış gözlendi. Tüm su/çimento oranlarında, kontrol grubuna kıyasla minimum artışlar her iki tel dayanımı için %0.33 tel içeriğinde elde edildi. Her iki tel dayanımı için, yarmada çekme dayanımdaki maksimum artışlar, tüm su/çimento oranlarında %1 tel içeriğinde elde edildi. Tüm su/çimento oranları için, 2000 MPa dayanıma sahip tellerin kullanıldığı betonların yarmada çekme dayanımları 1050 MPa dayanıma sahip tellerin kullanıldığı betonlarınkine kıyasla daha yüksek elde edildi. Tel dayanımının yarmada çekme dayanımına etkisi %0.67 ve %1 tel içeriklerinde belirgin olarak gözlenirken, buna karşılık bu etki %0.33 tel içeriklerinde fazla gözlenmedi. Net Eğilme Dayanımı ve Kırılma Enerjisi Su/çimento oranı 0.35 ve farklı tel dayanımları için elde edilen yük-sehim eğrileri Şekil 2 ve 3 de verildi. Bütün tel içeriklerinde, betonların net eğilme dayanımlarında, kontrol grubuna kıyasla artışlar gözlendi. 1050 MPa çekme dayanımına sahip telin kullanıldığı betonlarda maksimum artışlar, tüm su/çimento oranlarında %1 tel içeriğinde elde edildi. Bu artışlar su/çimento oranı 0.55 için %255, su/çimento oranı 0.45 ve su/çimento oranı 0.35 için %218 olarak elde edildi. Yük (P ), kn 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Vf =%0.33 Vf =%0.67 Vf =%1.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sehim (δ), mm Şekil 2 S/Ç =0.35 ve f su = 1050 MPa için yük-sehim eğrileri. 368

Yük (P ), kn 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Vf =%0.33 Vf =%0.67 Vf =%1.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sehim (δ), mm Şekil 3 S/Ç =0.35 ve f su = 2000 MPa için yük-sehim eğrileri. Benzer olarak, 2000 MPa çekme dayanımına sahip telin kullanıldığı betonlarda maksimum artışlar, tüm su/çimento oranlarında %1 tel içeriğinde elde edildi. Bu artışlar ise, su/çimento oranı 0.55, 0.45 ve 0.35 için sırasıyla %355, %324 ve %293 olarak belirlendi. 2000 MPa çekme dayanımına sahip telin kullanıldığı betonların net eğilme dayanımları, 1050 MPa çekme dayanımına sahip telin kullanıldığı betonlarınkine göre daha yüksek bulundu Ayrıca her iki tel dayanımı içinde maksimum artışlar, 0.55 su/çimento oranında elde edildi. Net eğilme dayanımlarının, su/çimento ve tel içeriği ile ilişkisi Şekil 4 te verildi. 2000 MPa çekme dayanımına sahip telin kullanıldığı betonların kırılma enerjisi değerleri, 1050 MPa 369

20 Vf=%0,33 Vf=%0,67 Vf=%1,00 20 Vf=%0,33 Vf=%0,67 Vf=%1,00 Net Eğilme Dayanımı ( f net ), MPa 18 16 14 12 10 8 6 4 0.35 0.45 0.55 Su/çimento oranı (S/Ç) Net Eğilme Dayanımı (f net ), MPa 18 16 14 12 10 8 6 4 0.35 0.45 0.55 Su/çimento oranı (S/Ç) a) f su = 1050 MPa b) f su = 2000 MPa Şekil 4. S/Ç oranı ve tel içeriğinin net eğilme dayanımlarına (f net ) etkisi. 24000 Vf=%0,33 Vf=%0,67 Vf=%1,00 24000 Vf=%0,33 Vf=%0,67 Vf=%1,00 Kırılma Enerjisi (G F ), N/m 20000 16000 12000 8000 4000 Kırılma Enerjisi (G F ), N/m 20000 16000 12000 8000 4000 0 0.35 0.45 0.55 Su/çimento oranı (S/Ç) 0 0.35 0.45 0.55 Su/çimento oranı (S/Ç) a) f su = 1050 MPa b) f su = 2000 MPa Şekil 5. S/Ç oranı ve tel içeriğinin kırılma enerjilerine (G F ) etkisi. çekme dayanımına sahip telin kullanıldığı betonlarınkine göre daha yüksek elde edildi. Yük-sehim eğrilerinden elde edilen kırılma enerjilerinde, 2000 MPa çekme dayanımına sahip tellerin kullanıldığı betonların kırılma enerjisi değerleri, 1050 MPa çekme dayanımına sahip tellerin kullanıldığı betonların kırılma enerjisi değerlerine kıyasla 0.55 su/çimento oranında %0.33, %0.67 ve %1 tel içeriklerinde sırasıyla %102, %47 ve %44, 0.45 su/çimento oranında %0.33, %0.67 ve %1 tel içeriklerinde sırasıyla %326, %410 ve %79 ve 0.35 su/çimento oranında %0.33, %0.67 ve %1 tel içeriklerinde sırasıyla %694, %514 ve %123 daha yüksek elde edildi. 370

Sonuçlar Çalışmada elde edilen sonuçlar şu şekilde özetlenebilir: 1. Çelik tel kullanılmasıyla betonların, birim ağırlıklarının arttığı, işlenebilirliğinin azaldığı ve çelik tel içeriği arttıkça taze betonların Ve-Be sürelerinin arttığı görüldü. 2. Çelik tel dayanımının ve içeriğinin, ÇTDB ların basınç dayanımına ve elastisite modülüne etkisinin belirgin olmadığı görüldü. 3. Çelik tel içeriğinin artmasıyla, betonların yarmada çekme dayanımlarında belirgin artışlar gözlendi. 2000 MPa çekme dayanımına sahip tellerin kullanıldığı betonların, 1050 MPa çekme dayanımına sahip tellerin kullanıldığı betonlara göre daha yüksek yarmada çekme dayanımına sahip oldukları gözlendi. 4. Tüm su/çimento oranlarında ve tel dayanımınlarında tel içeriğinin artmasıyla net eğilme dayanımlarının arttığı gözlendi. Aynı tel içeriklerinde yüksek dayanımlı (2000 MPa) tel içeren betonların net eğilme dayanımları düşük dayanımlı (1050 MPa) tel içeren betonların net eğilme dayanımlarından daha yüksek elde edildi. 5. Aynı tel içeriklerinde, yüksek dayanımlı teller, betonların kırılma enerjilerindeki (sünekliği) iyileştirme açısından daha iyi performans sergilediler. Yük-sehim eğrilerinden elde edilen kırılma enerjilerinde, 2000 MPa çekme dayanımına sahip tellerin kullanıldığı betonların kırılma enerjisi değerleri, 1050 MPa çekme dayanımına sahip tellerin kullanıldığı betonların kırılma enerjisi değerlerine kıyasla daha yüksek elde edildi. 6. Bütün su/çimento oranlarında çelik tel içeriğinin artmasıyla, betonların kırılma enerjilerinde belirgin artışlar gözlendi. Su/çimento oranları 0.45 ve 0.35 olan betonların kırılma enerjisi değerleri, herbir tel içeriği için fazla değişiklik göstermezken, buna karşılık su/çimento oranı 0.55 olan betonların kırılma enerjilerinden daha yüksek elde edildi. 7. Su/çimento içeriği azaldıkça, yani matris dayanımı arttıkça düşük tel dayanımına sahip çelik teller kopma eğilimi gösterirken, yüksek dayanımlı çelik teller sıyrılma eğilimi gösterdiler. Buna bağlı olarak düşük su/çimento oranında yüksek dayanımlı, yüksek su/çimento içeriğinde ise düşük dayanımlı çelik tel içeren betonların kırılma enerjileri daha yüksek elde edildi. Teşekkür Yazarlar, araştırmaya katkılarından dolayı Beksa Çelik Kord Sanayi, Yozgat Cimpor Yibitaş Çimento Fabrikası ve Yapı Kimyasalları Sanayi kuruluşlarına teşekkürlerini sunarlar. Kaynaklar Banthia, N. and Trottier, J-F. (1995) Concrete Reinforced with Deformed Steel Fibers Part II:Tougness Characterization, ACI Materials Journal, 92 (2), pp.146-154. 371

EN 14651 (2005) Test Method for Metallic Fibered Concrete-Measuring the Flexural Tensile Strength. Europen Standard, June, 17 p Fanella, D.A. and Naaman, A.E. (1985) Stress-Strain Properties of Fiber Reinforced Concrete in Compression. ACI Materials Journal, 82(4), 475-483. Köksal, F., Eyyubov, C., Özcan, D.M. (2002) Çelik Tel İçeriğinin Betonun Mekanik Özeliklerine Etkisi. 5. İnşaat Mühendisliğinde Gelişmeler Kongresi Bildiriler Kitabı, 25-27 Eylül, İstanbul, Türkiye, s.169-179 Köksal, F. (2004) Çelik Tel Donatılı Betonların Mekanik Davranışı ve Optimum Tasarımı. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul. 175 s. Nataraja, M., C., Nagaraj, T., S., Basavaraja, S., B. (2005) Reproportioning of Steel Fibre Reinforced Concrete Mixes and Their Impact Factor. Cement and Concrete Research, 35, pp. 2350-2359. RILEM TC 50-FMC (1985), Committee of Fracture Mecanics of Concrete Determination of Fracture Energy of Mortar and concrete by Means of Three-Point Bend Tests on Notched Beams. Materials and Structures, Vol.18, 106, pp.285-290. Shah, P., Stroeven, P., Dalhuisen, D., Stekelenburg P. V. (1978) Complete Stress-Strain Curves for Steel Fiber Reinforced Concrete in Uniaxial Tension and Compression, Testing And Test Methods of Fibre Cement Composites. The Construction Press, Lancaster, England, pp.399-408, Şahin, Y. (2006) Çelik Tel Dayanımının Betonların Mekanik Özelliklerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi (with English abstract), Fen Bilimleri Enstitüsü, Erciyes Üniversitesi, 151 s. Taşdemir, M.A., Şengül, Ö., Şamhal, E., Yerlikaya, M. (2006) Endüstriyel Zemin Betonları. İMO İstanbul Şubesi, İstanbul, 450 s. Taylor, M., Lydon, F.D., Barr, B.I.G. (1997) Toughness Measurement on Steel Fibre- Reinforced High Strength Concrete. Cement and Concrete Composites, 19, pp.329-340. Taşdemir, M.A., Bayramov F. (2002) Yüksek Performanslı Çimento Esaslı Kompositlerin Mekanik Davranışı. İtü dergisi/d Cilt 1, Sayı 2, Aralık, s.125-144. 372