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

Benzer belgeler
Düşük dayanımlı betona sahip betonarme elemanların güçlendirilmesi için HPFRCC

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

ÇELİK LİF KULLANIMININ YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARIN SÜNEKLİK ÖZELLİĞİNE ETKİSİ

Çelik Tel ve Matris Dayanımlarının Betonların Kırılma Enerjisine Ortak Etkisi

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

SCI Kapsamına Giren Uluslararası Dergilerdeki Makaleler ve Konferanslarda Sunulan Bildiriler

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

YTÜ Mimarlık Fakültesi Statik-Mukavemet Ders Notları

ÇİMENTO ESASLI ULTRA YÜKSEK DAYANIMLI KOMPOZİTLERDE BİLEŞİM PARAMETRELERİNİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

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

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

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

Çelik Lif ile Güçlendirilmiş Betonarme Kirişlerin Sonlu Eleman Yöntemiyle Modellenmesi

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

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

Isıl İşlem Görmüş Lifli Betonlarda Gerilme Şekil Değiştirme İlişkileri

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

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

beton karışım hesabı

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

Hafif Agregalı Betonlarda Donatı Çeliği-Beton Aderansı

Çelik Tel Katkılı Hafif Betonun Eğilme Tokluğunun İncelenmesi

SİLİS DUMANININ ÇELİK LİFLİ BETONUN EĞİLME DAYANIMINA ETKİSİ

BİR BİLİM ADAMININ ARDINDAN

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

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

Yüksek Dayanımlı Betonlarda Pomza ve Zeolitin Kullanılabilirliği *

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

SIFCON ÇİMENTO SU SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI SİLİKA DUMANI ÇOK İNCE KUM HACİMCE % 4-20 ÇELİK LİF (YÜKSEK DONATI İÇERİĞİ)

ISIDAÇ 40 Esaslı Yüksek Performanslı Beton. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

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

Barit Agregasıyla Üretilen Ağır Bir Betonun Özelikleri

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

Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerde Nano Mineral Katkı Kullanımının Fiziksel ve Kimyasal Etkileri

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

Kendiliğinden Yerleşen Mimari Betonlarda Pigment Katkısının Etkileri

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

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

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

BETONARME BİR YAPININ MALZEME KALİTESİNİN TAHRİBATSIZ VE TAHRİBATLI YÖNTEMLERLE BELİRLENMESİ

1. Projeden, malzemeden gerekli veriler alınır

Malzemenin Mekanik Özellikleri

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

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

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

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

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

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

DÜŞÜK MUKAVEMETLĐ ATIK BETONLARIN BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABĐLĐRLĐĞĐ

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

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

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

Doğal ve Endüstriyel Mineral Katkılar İçeren Betonların Tasarımı, Mekanik Özelikleri ve Dürabilitesi

GELENEKSEL VE YÜKSEK PERFORMANSLI ÇELİK DONATILI BETONLAR

Yataklık malzeme Yapacak Zemin. Donatılı Beton Çelik Çerçeve Alt Kısmı. Gro-beton

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

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

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

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

Karma Lifli Kendiliğinden Yerleşen Betonların Mekanik Davranışına Agrega Oranlarının Etkisi

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

AGREGALAR Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

7. Yapılar ile ilgili projelerin ve uygulamalarının tekrarlı olması durumunda, her bir tekrar için ücret, belirtilen miktarın % 25 si kadardır.

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

Bazalt Lifli Donatının Yüksek Dayanımlı Betondaki Aderans Performansı

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

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

TANE İNCELİĞİNİN TRASLI ÇİMENTO ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Katkı Dozajı ve Taze Beton Sıcaklığının Kendiliğinden Yerleşen Beton Özelliklerine Etkisi

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

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

Mühendislik Birimleri Laboratuarları 1. İnşaat Mühendisliği Birimi Laboratuarları Yapı Malzemeleri ve Mekanik Laboratuarı

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİMDALI

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

UÇUCU KÜL VE ÇELİK LİFLERİN BETON VE BETON BORULARDA KULLANIMI

Doç. Dr. Halit YAZICI

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

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

DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

Yapı Malzemeleri BÖLÜM 5. Agregalar II

ÇELİK LİFLİ BETONUN DİREKT ÇEKME DAYANIMININ ÖLÇÜLMESİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ÇALIŞMA

Yüksek Performanslı Çimento Esaslı Kompozitlerin Tasarımı, Mekanik Davranışı ve Uygulama Alanları

Betona Değişik Geometrik Formlarda Çelik Lif Eklenmesinin Basınç Dayanımına Etkisi

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

ÇELİK LİFLERİN BETON BASINÇ VE EĞİLME ÖZELİKLERİNE ETKİSİ

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

3/9/ µ-2µ Filler (taşunu) 2µ altı Kil. etkilemektedir.

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

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

RÖTRE AZALTICI KATKI MALZEMELERİ

YAPILARIN ÇİMENTO ESASLI KOMPOZİT PANALLERLE GÜÇLENDİRİLMESİ

Geri Kazanılmış Agregalı Beton

Betonarme Plağın Konumuna Göre Karma Kiriş Davranışlarının Deneysel Olarak İncelenmesi

Transkript:

Çelik Lif İçeriği, Sıcak Kür ve Lif Korozyonunun Çimento Esaslı Yüksek Performanslı Kompozitlerin Mekanik Davranışına Etkisi İ. Bedirhanoğlu A. İlki Y. Candan M.A. Taşdemir İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, İstanbul Tel: (212) 285 38 38 E-Posta: ailki@ins.itu.edu.tr Öz Bu deneysel çalışmada; sıcak kür uygulamasının, çelik liflerin önceden suda ayrıştırılmasının, çelik liflerin kısa süre ile nemli ortamda saklanması sonucu korozyona uğramasının ve çelik lif içeriğinin yüksek performanslı çimento esaslı kompozitlerin mekanik özeliklerine etkileri araştırılmıştır. Monoton artan ve tekrarlı eksenel basınç deneyleri sonucunda numunelerin gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri elde edilmiştir. Bunlardan yararlanarak numunelerin basınç dayanımları, elastisite modülleri ve süneklikleri sayısal olarak belirlenip, deney değişkenlerinin bu mekanik özelikler üzerine olan etkileri irdelenmiştir. Basınç yükleri altında denenen numunelere özdeş numunelerin yarma deneyleri sonucunda da, bu numunelere ait çekme dayanımları belirlenmiş ve deney değişkenlerinin çekme dayanımına olan etkileri irdelenmiştir. Deneysel çalışma sonucunda sıcak kürün çekme dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Liflerin az miktarda korozyona uğratılmasının mekanik özelikleri pratik olarak etkilemediği görülmüştür. Çelik lif oranının artışı çekme dayanımı, süneklik ve tokluk gibi mekanik özelikleri olumlu yönde etkilemesine karşın basınç dayanımı ve elastisite modülü gibi mekanik özelikleri etkilemediği görülmüştür. Anahtar sözcükler: Çelik lif, Çimento, Kompozit, Sıcak kür, Yüksek performans. Giriş Son yıllarda beton teknolojisindeki ilerlemeler doğrultusunda, yüksek dayanıma sahip özel betonların üretilmesine olanak sağlanmıştır. Ancak, yüksek dayanımlı betonlar tipik olarak gevrek davranış sergiler. Yapılan çalışmalarda, bu olumsuzluk, beton karışımının içine lifler katılarak giderilmeye çalışılmıştır. Böylece; lif donatılı çimento esaslı kompozit (FRCC), lif donatılı beton (FRC), lif donatılı harç (FRM), sünek lif donatılı çimento esaslı kompozit (DFRCC), yüksek performanslı lif donatılı çimento esaslı kompozit (HPFRCC), yüksek oranda ağ şeklinde çelik tel içeren çimento bulamacı (SIMCON), yüksek oranda kısa kesilmiş çelik tel içeren çimento bulamacı (SIFCON), reaktif pudra betonu (RPC) ve tasarlanmış çimento esaslı kompozit (ECC) gibi yeni malzemeler geliştirilmiştir (Taşdemir ve diğ. 24). Çelik lif katkılı kompozitlerin üretimi ve kullanım alanları üzerine yürütülen pek çok çalışma 215

sonucunda; çelik lif kullanımının, eleman davranışını özellikle süneklik ve enerji yutma kapasitesi bakımından iyileştirdiği bir çok araştırmacı tarafından gözlenmiştir (Bayramov ve diğ. 24, Falkner ve diğ. 1995, Özyurt ve diğ. 25, Taşdemir ve diğ. 22, Vandewalle 1996). Bu çalışmada yüksek performanslı çelik lif takviyeli çimento esaslı kompozit (HPFRCC) panellerin üretiminde kullanılacak harcın mekanik özeliklerini geliştirmek amacı ile bir deneysel çalışma yapılmıştır. Deneysel çalışmada sıcak kür, liflerin karışıma katılmadan önce ayrıştırılması, liflerin korozyona uğratılması ve çelik lif miktarı değişken olarak kullanılmıştır. Bu amaçla üretilen standart silindir ve standart disk numuneleri eksenel basınç ve yarma çekme deneylerine tabi tutulmuştur. Bu deneyler sonucunda sıcak kürün, liflerin önceden ayrıştırılmasının ve çelik lif oranının çekme dayanımı, süneklik ve tokluk gibi mekanik özelikler üzerinde etkili olduğu görülmüştür. Çelik lif oranının artmasının basınç dayanımı ve elastisite modülü üzerinde etkili olmadığı görülmüştür. Numune Özelikleri Deneysel Çalışma Bu deneysel çalışmada yüksek performanslı çimento esaslı kompozitlerin mekanik özeliklerini iyileştirmek amacı ile değişik özeliklere sahip 11 (M1-M11) döküm yapılmıştır. Her dökümde 3 adet 15 mm çapında 3 mm yüksekliğinde standart silindir ve 6 adet 15 mm çapında 6 mm kalınlığında standart disk numunesi üretilmiştir. Genel olarak numuneler, standart olarak 7 gün ılık kür havuzunda (~2ºC) bekletilmiştir. Ilık kürden sonra numunelere farklı kürler uygulanmıştır. M1 ve M2 karışımlarında üçer adet standart disk numunesi 7 gün ılık kürden sonra denenmiş, geri kalan standart disk ve standart silindir numuneler ise deney öncesi 7 günlük ılık kürden sonra 3 gün sıcak suda (~9ºC) sonra 5 gün daha ılık suda bekletilmiştir. M3 ve M4 karışımlarında bütün numuneler ılık kürden sonra 3 gün sıcak (~9ºC) suda bekletilmiş ve daha sonra tekrar ılık suya (~2ºC) alınarak 5 gün bekletilmiştir. M5-M11 karışımlarında her karışımdan 3 er adet standart disk numunesi sıcak kürden sonra 5 gün ılık suda bekletildikten sonra denenmiştir. Diğer standart disk numuneleri ve silindir numuneleri sıcak kürden sonra 18 gün daha ılık suda bekletildikten sonra denenmiştir. Bütün karışımlara ait malzemeler ve karışım miktarları Tablo 1 de verilmiştir. Ayrıca, Tablo 1 de karışımlara uygulanan kür özet bir şekilde verilmiştir. M1 karışımında çelik lifler ayrıştırılmadan harcın içine katılmıştır. M1 karışımı dışındaki bütün karışımlarda çelik lifler önceden suyun içinde ayrıştırılarak kurutulmuş ve sonra harcın içine atılmıştır. M3 ve M4 karışımlarında lifler önceden suda ayrıştırılmış ve nemli ortamda sırasıyla 3 ve 6 gün korozyona maruz bırakılmıştır. M5- M11 karışımları çelik lif miktarının etkisini incelemek üzere dökülmüştür. Malzeme Özelikleri Bu çalışmada Dramix ZP35/,55 tipi çelik lifler kullanılmıştır. Liflerin çapı,55 mm, uzunlukları 3 mm ve çekme dayanımları 1 MPa dır. Bu çalışmada; çimento ile yerdeğiştiren bir malzeme olarak, Elkem tarafından üretilmiş olan 2,25 kg/dm 3 özgül ağırlığa sahip, maksimum çapı 5 mikrondan küçük silis dumanı kullanılmıştır. Silis dumanı kalsiyum hidroksitle girdiği reaksiyon sonucu, betondaki en zayıf bölge olan 216

çimento hamuru ile agrega taneleri arasındaki aderansı arttırır. Süper akışkanlaştırıcı olarak YKS-Degussa Glenium 51 kullanılmıştır. Süperakışkanlaştırıcı ve silis dumanı gibi ultra incelikteki mineral katkıların birlikte kullanılması, iyi bir dağılım elde edilmesine de yardımcı olur. Çalışmada Şişecam dan temin edilen silis kumu ve elenmiş dere kumu kullanılmıştır. Silis kumunun maksimum çapı 5 mikrondan küçük olup, özgül ağırlığı da birbirine eşit ve 2,66 kg/dm 3 dür. Dere kumunun maksimum çapı mikrondan küçüktür. Şekil 1 de kumlar için elek analizi sonuçları verilmiştir. Çimento olarak Nuh Çimento tarafından üretilmiş olan PÇ 42,5 normal portland çimentosu kullanılmıştır. Tablo 1 Karışımlara Ait Malzeme Miktarları ve Birim Hacim Ağırlıkları Karışımlar M1, M3, M5 M6 M7 M8 M9 M1 M11 M2 M4 Çelik lif oranı %4 %4 % %1 %2 %3 %4 %5 % 6 Çimento (kg/m 3 ) 924,9 924,9 967,9 957, 946,3 939,2 924,9 917,7 97, Silis kumu (kg/m 3 ) 557, 557, 578,6 575, 568,6 562,8 557, 55, 545, Kum (kg/m 3 ) 278,5 278,5 289,3 287,5 284,3 281,4 278,5 275, 272,5 Silis dumanı (kg/m 3 ) 185,7 185,7 192,8 192,8 189,3 189,3 185,7 182,1 181,8 Su (kg/m 3 ) 23,5 23,5 21,7 21,7 28,5 27,1 23,5 23,5 2, Süper akış. k. (kg/m 3 ) 33,6 33,6 35, 34,6 33,9 33,9 33,6 33,2 32,9 Çelik lif (kg/m 3 ) 314,2 314,2, 78,5 157, 235,5 314, 392,5 471, Birim hacim Ağırlıklar (kg/m 3 ) 2492 2492 2246 2318 2372 244 2492 253 2634 Ilık kür (2 C) (gün) 12 12 25 25 25 25 25 25 25 Sıcak kür (9 C) (gün) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 8 Geçen (%) 6 4 2 Dere Kumu Silis Kumu 125 25 375 5 625 75 875 Elek Açıklığı(mm) Şekil 1 Elek analizi Deney düzeneği Basınç deneylerinde yükleme için 5 kn kapasiteli Amsler yükleme aygıtı, standart disk yarma deneylerinde kn kapasiteli Amsler yükleme aygıtı kullanılmıştır. Yük değerleri Amsler cihazının göstergesinden okunmuştur. Basınç deneyleri sırasında elastisite modülünün belirlenebilmesi amacıyla TML CM 15 ölçüm çerçevesi (kompresometre) kullanılmıştır. Standart silindirin ölçüm boyundaki (yükseklik boyunca ortadaki 15 mm) yerdeğiştirmeleri ölçmek üzere, ölçüm çerçevesine bağlı konumdaki iki adet yerdeğiştirmeölçer (TML CDP 5), tüm boydaki (3 mm) yerdeğiştirmeleri ölçmek üzere de iki adet yerdeğiştirmeölçer (TML CDP 25) kullanılmıştır, Şekil 2. 217

Şekil 2 Standart yarma çekme ve basınç deneyleri Deney Sonuçları Numunelerin çekme dayanımları Denk. 1 yardımı ile belirlenmiştir. Bu denklemde; f cts numunenin yarma çekme dayanımını, P deneyde ölçülen yarma yükünü, d disk çapını (standart yarma diskleri için 15 mm), l ise disk boyunu (standart yarma diskleri için ~6 mm) simgelemektedir. Basınç deneyleri sırasında elastisite modüllerinin bulunması için numune kapasitesinin üçte biri düzeyinde yükleme ve boşaltma uygulanmıştır. Elastisite modülü bu yükleme boşaltma çevrimleri sırasında elde edilen gerilmeşekildeğiştirme eğrisinin doğrusal kısmının eğimi olarak hesaplanmıştır. Elastisite modülünün hesabı için kompresometreden ölçülen değerler kullanılmıştır. Kompresometre numunenin orta üçte birlik bölümü olan mm ölçüm boyundan ölçüm almaktadır. Aşağıda verilen gerilme şekildeğiştirme diyagramlarının elde edilmesinde numune dışına konulan iki adet yerdeğiştirmeölçer kullanılarak 3 mm ölçüm boyundan alınan ölçümler kullanılmıştır. f cts = 2P π.d.l (1) Sıcak Kür ve Liflerin Harç İçine Katılmadan Önce Suda Ayrıştırılması Sıcak kürün çelik lifli betonun çekme dayanımı üzerindeki etkisi M1 karışımı ile incelenmiştir. Deneyler sonucunda çelik lifli betonun sıcak kürden önceki 7 günlük çekme dayanımı ortalaması 1,5 MPa, sıcak kürden sonraki 15 günlük çekme dayanımı ortalaması ise 14,1 MPa olarak ölçülmüştür. Betonun çekme dayanımındaki bu artışın sadece 8 günlük zaman farkından kaynaklanmadığı düşünülmüş, sıcak kürün betonun çekme dayanımına önemli ölçüde katkı sağladığı sonucuna varılmıştır. Yapılan deneyler sonrasında çelik liflerin iyi ayrışmayıp beton içerisinde tam olarak dağılmadığı görülmüştür. Bunun üzerine çelik liflerin karışıma katılmadan önce ayrıştırılmasının çelik lifli betonun mekanik özelikleri üzerindeki etkisi M2 karışımı ile incelenmiştir. Bunun için çelik lifler önceden sıcak su yardımıyla birbirinden ayrıştırılmış ve karışıma bu şekilde ilave edilmiştir. M2 karışımının, birinci karışımdan tek farkı çelik liflerin önceden ayrıştırılmasıdır. M2 karışımının sıcak kürden önceki 7 günlük çekme dayanımı ortalaması 11,1 MPa, sıcak kürden sonraki 15 günlük çekme dayanımı ortalaması ise 15,9 MPa olarak ölçülmüştür. Her iki karışıma ait standart silindir deneylerinden elde edilen gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri Şekil 3 de verilmiştir. Çekme dayanımı sonuçları incelendiğinde M2 karışımının M1 karışımına göre az miktarda daha yüksek çekme dayanımına sahip olduğu görülmüştür. Şekil 3 de görüldüğü gibi M2 deneme karışımı kullanılarak üretilen numunelerde daha sünek davranış elde edilmiş, buna karşılık basınç dayanımları M1 karışımı ile üretilen numunelerin bir miktar altında çıkmıştır. Çelik liflerin ayrıştırıldıktan sonra beton 218

içerisinde daha iyi bir dağılım göstermesi çekme dayanımı ve süneklik açısından sağlanan gelişmenin gerekçesi olarak düşünülebilir. 14 12 8 6 (a) 4 2.1.2.3.4 14 12 8 6 (b) 4 2.1.2.3.4 Şekil 3 a) M1 b) M2 karışımı için gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri Liflerin Korozyona Uğratılması M3 ve M4 karışımlarında lifler 3 ve 6 gün nemli olarak laboratuvar ortamında saklanmış ve liflerin az düzeyde korozyona uğraması sağlanmıştır. Her iki karışımda kullanılan malzemeler ve miktarları, ilk iki karışımı ile aynıdır. M3 ve M4 karışımlarından elde edilen gerilme şekildeğiştirme ilişkileri Şekil 4 de, yarma çekme deney sonuçları ise Tablo 2 de verilmiştir. Şekil 4 ve Tablo 2 de görüldüğü gibi korozyonun artması ile beton basınç dayanımında ve süneklikte önemli bir değişim oluşmamıştır. Bu deneyler sonucunda, düşük düzeyde korozyonun çelik lifli betonun mekanik karakteristiklerini etkilemediği anlaşılmıştır. 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (a) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (b) Şekil 4 a) M3 ve b) M4 karışımları için gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri Tablo 2 M3 ve M4 Karışımlarına Ait Yarma Çekme Deneylerinin Sonuçları Yarma Yarma Çekme dayanımı (MPa) numuneleri numuneleri Çekme dayanımı (MPa) M3 1 15,4 M4 1 13,9 M3 2 16,3 M4 2 16,2 M3 3 14,9 M4 3 15,1 M3 4 15,1 M4 4 15, M3 5 15,8 M4 5 14,1 M3 6 14,8 M4 6 13,9 Ortalama 15,4 14,9 219

Çelik Lif İçeriğinin Mekanik Özeliklere Etkisi Çelik lif oranının değişiminin betonun mekanik özeliklerine etkisini incelemek amacıyla; çelik lif oranları %, %1, %2, %3, %4, %5, %6 olan dökümler (M5, M6, M7, M8, M9, M1 ve M11) yapılmıştır. Her bir döküme ait numuneler kullanılarak 12. günde 3 adet yarma çekme deneyi yapılmıştır. Geriye kalan numuneler ise 28. günde yarma çekme ve standart silindir deneylerinde kullanılmıştır. Bu deneyler sonucunda numunelerin çekme dayanımı, basınç dayanımı ve gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri belirlenmiştir. Basınç deneyi için hazırlanmış olan standart silindir numunelerden ikisi monoton artan yükler altında, diğeri ise tekrarlı yükler altında denenmiştir. %-%6 deneme karışımlarına ait gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri Şekil 5.a-g de verilmiştir. Her karışımı temsil eden birer numune için gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri Şekil toplu olarak 5.h da verilmiştir. Ayrıca bu karışımlar ile ilk üretilen numunelerin 28. gün standart silindir basınç dayanımları, elastisite modülleri ile 12. ve 28. gün çekme dayanımları Tablo 3 de verilmiştir. Bu tabloda görüldüğü gibi, aynı karışıma ait numuneler için elde edilen basınç dayanımları ve elastisite modülleri arasında çok az fark bulunmaktadır. Tablo 3 incelendiğinde çelik lif oranının artması ile çekme dayanımının arttığı, buna karşılık basınç dayanımı ve elastisite modüllerinin çok değişmediği görülmektedir. Fraklı lif oranlarına sahip karışımlar için yapılan standart silindir basınç deneylerinden elde edilen karakteristik şekildeğiştirme değerleri, Tablo 4 de sunulmuştur. Bu tabloda ε c,(f co), ilgili standart silindir numunesinin gerilmeşekildeğiştirme eğrisinde maksimum yük seviyesine karşı gelen şekildeğiştirme değerini, ε c,(,85f co) ise ilgili standart silindir numunesinin gerilme-şekildeğiştirme eğrisindeki düşen kol üzerinde maksimum yükün,85 i seviyesine karşılık gelen şekildeğiştirme değerini, μ sünekliği (ε c,(,85f co) /ε c,(f co) ) ve μ ort elde edilen süneklik değerlerinin ortalamasını simgelemektedir. Bu şekildeğiştirme değerleri basınç deneyinde 3 mm ölçüm boyundan alınan yerdeğiştirme değerleri kullanılarak çizilen gerilme-şekildeğiştirme ilişkilerinden elde edilmiştir. Çelik lif içermeyen karışımlara ait standart silindir numuneler, maksimum yük seviyesine ulaşıldığında ani olarak dayanımlarını kaybettikleri için ε c,(,85f co) değerleri tespit edilememiş ve bu numunelere ait süneklik değerleri hesaplanamamıştır. Tablo 4 incelendiğinde çelik lif oranının artmasıyla sünekliğin genel olarak arttığı görülmektedir. Ancak, % 6 lif oranına sahip numunelerde çekme dayanımı artarken süneklikte bir düşüş gözlemlenmiştir. Bu karışımda lif oranının çok yüksek olması döküm sırasında yerleşimde sorunlar yaşanmasına neden olmuştur. Yapılan standart çökme konisi deneyinde de harcın hiç dağılmadığı ve yığın halinde durduğu gözlemlenmiştir. Bu durumda bu karışıma ait standart silindirlerin diğer numunelere göre daha fazla boşluklu olma olasılığı çok yüksektir. Bu boşluklar yerel bazı bölgelerde çekme dayanımını zayıflattığı ve sünekliği düşürdüğü düşünülmektedir. Bu karışımda sünekliğin düşmesine rağmen, çekme dayanımının yüksek çıkmasının gerekçesi çekme deneylerinde kullanılan numunelerin yüksekliklerinin (6 mm) standart silindir numunelerinin yüksekliğinden (3 mm) daha küçük olması olabilir. Bilindiği üzere büyük bir bölgede yerel zayıflıkların bulunma olasılığı daha yüksektir. 22

14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (a) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (c) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (e) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (b) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (d) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 (f) 14 12 8 6 4 2.1.2.3.4 14 12 8 6 4 2 %6 %.1.2.3.4 (g) (h) Şekil 5 Değişik oranlarda çelik lif içeren karışımlar için gerilme-şekildeğiştirme ilişkileri, a) % b) %1, c) %2, d) %3, e) %4, f) %5, g) %6, h) karşılaştırma %3 %2 %5 %4 221

Tablo 3 Basınç Deneylerinin Sonuçları Hacimce çelik lif oranı Standart Silindir Beton Yaşı (Gün) Basınç Dayanımı f c (MPa) Ort. Basınç Dayanımı f c,ort (MPa) 12. ve 28. gün çekme dayanımları Elastisite Modülü E c (GPa) 28-1 28 118,2 6,7-7,2 4,6 % 28-2 28 116,3 115,2 4,7 28-3 28 111, 4,5 28-1 28 16, 8,5-8,3 38,6 %1 28-2 28 19,4 11,8 38,8 28-3 28 116,9 37,7 28-1 28 119,5 11,1-13,6 41, %2 28-2 28 18,8 118,1 39,8 28-3 28 126, * 28-1 28 123,2 14,2-14,1 41,4 %3 28-2 28 12,7 119,4 41,3 28-3 28 114,4 4,8 28-1 28 119,9 14,2-13,8 4,5 %4 28-2 28 119,9 116,2 39,7 28-3 28 18,8 38,1 28-1 28 116, 17,2-15,6 38,8 %5 28-2 28 121,6 118,6 39, 28-3 28 118,2 39,4 28-1 28 13,7 18,6-17,7 41,7 %6 28-2 28 132,9 132,4 41,8 28-3 28 133,5 43,3 * Bu veri sağlıklı alınamadı Ort. elastisite Modülü E c,ort (GPa) 4,6 38,4 4,4 41,2 39,4 39,1 42,3 Tablo 4 Değerleri Hacimce çelik lif oranı Standart Silindir ε c,(f'co) ε c,(,85f'co) μ μ ort 28-1,54,58 1,4 %1 28-2,49,65 1,34 1,13 28-3,5,51 1,2 28-1,52,55 1,5 %2 28-2,5,61 1,22 1,9 28-3,58,58 1, 28-1,68,77 1,14 %3 28-2,59,67 1,14 1,14 28-3,54,62 1,14 28-1,81,91 1,13 %4 28-2,75,83 1,12 1,15 28-3,63,76 1,19 28-1,58,83 1,43 %5 28-2,62,91 1,46 1,42 28-3,6,82 1,38 28-1,94,117 1,24 %6 28-2,71,87 1,24 1,34 28-3,74,115 1,54 222

Sonuçlar Bu deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlardan öne çıkanlar burada özetlenmeye çalışılmıştır. Sıcak kürün çekme dayanımını önemli derecede arttırdığı görülmüştür. Çelik lif oranının özellikle süneklik, tokluk ve çekme dayanımını arttırdığı gözlemlenmiştir. Karışımdaki çelik lif oranının %6 ya kadar arttırılması %1 çelik lifli karışıma göre süneklikte ortalama % 25, çekme dayanımında ise ortalama % 145 artış sağlamıştır. Çelik liflerin hafif şekilde korozyona uğramasının mekanik özelikleri pratik düzeyde etkilemediği görülmüştür. Basınç dayanımının ve elastisite modulünün çelik lif içeriğinden etkilenmediği görülmüştür. Şekil 5 te görüldüğü gibi tekrarlı yüklemenin davranış üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Teşekkür Yazarlar bu çalışmaya verdikleri destekten dolayı Beksa Çelik Kord San. ve Tic. A.Ş. ye, BASF YKS ye ve Şişecam a, çalışma sırasındaki yardımlarından dolayı Orkun İncecik ve stajyer öğrencilere teşekkür etmeyi bir borç bilir. Kaynaklar Bayramov F., Taşdemir C., Taşdemir M.A. (24) Optimisation of Steel Fibre Reinforced Concretes by Means of Statistical Response Surface Method. Cement and Concrete Composites, V. 26, No. 6, pp. 665-675. Falkner H., Huang Z., Teutsch M. (1995) Comparative Study of Plain and Steel Fiber Reinforced Concrete Ground Slabs. Concrete International, V. 17, No. 1, pp. 45-51. Özyurt, N., Mason, T.O., Shah, S.P. (25) Lif Donatılı Beton Kirişte Lif Yönlenmesinin Tahribatsız Muayenesi için Elektriksel Bir Yöntem: Alternatif Akım Empedans Spektroskopi (AS-ES). 6. Ulusal Beton Kongresi, Yüksek Performanslı Betonlar (Prof. Dr. Yaşar Atan Anısına), İTU, İstanbul, 16-18 Kasım, pp. 125-137. Taşdemir M.A., Bayramov F., Kocatürk N.A., Yerlikaya M. (24) Betonun Performansa Göre Tasarımında Yeni Gelişmeler. Beton 24 Kongresi, İstanbul, 1-12 Haziran. Taşdemir M.A., İlki A., Yerlikaya M. (22) Mechanical Behaviour of Steel Fibre Reinforced Concrete Used in Hydraulic Structures. Hydro 22 International Conference on Hydropower and Dams, Kiris-Antalya, November 4-7, pp.159-166. Vandewalle L. (1996) Influence of the Yield Strength of Steel Fibres on the Toughness of Fibre Reinforced High Strength Concrete. Proceedings, the CCMS Symposium Chicago, Worldwide Advances in Structural Concrete and Masonry, pp. 496-55. 223

224