YÜKSEK BAŞARIMLI BETON-DONATI ADERANSININ KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ

YÜKSEK BAŞARIMLI BETON-DONATI ADERANSININ KARŞILAŞTIRMALI OLARAK İNCELENMESİ Ahmet DURMUŞ*, Hakan DAHİL**, Mehmet Emin ARSLAN** Özet Bu çalışmanın temel amacı, Doğu Karadeniz Bölümü agregalarından biriyle üretilen yüksek başarımlı (performanslı) ve geleneksel ların değişik çaplardaki düz ve nervürlü donatılarla aderanslarının incelenmesinden ibarettir. Bu amaçla yüksek başarımlı özelikleri ve -donatı aderansına ilişkin bazı bilgilerden sonra üretilen yüksek başarımlı ve geleneksel ların fiziksel ve mekanik özellikleri, bu larla üretilen arme kirişler üzerinde gerçekleştirilen eğilmede aderans deneyleri üzerinde durulmaktadır. Elde edilen sonuçlar, üretilen yüksek başarımlı donatı aderansının geleneksel larınkine göre çok daha yüksek olduğunu, donatı aderans boyunun azaltılabileceğini ve bu larla inşa edilen yapıların tasarımı için bugün yürürlükte bulunan TS 500 - Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları nın geçerli olmadığını da göstermektedir. Anahtar sözcükler: Yüksek başarımlı, geleneksel, nervürlü donatı, düz donatı, eğilme deneyi, -donatı aderansı. Giriş Bilindiği gibi armenin varlığı bile la donatı arasında mevcut ve önemi ilk araştırmacıların gözünden dahi kaçmamış olan, aderans olayına bağlıdır. Gerçekten, ilk arme yönetmeliğinin çıktığı 1904 yılından önce, Considere (1889) bu konuda birçok deneysel çalışmalar yapmıştır. Daha sonra Abrams (1913) sistematik araştırmaların başlangıcını teşkil eden deney sonuçlarını yayınlamıştır. Araştırmacılar arasında büyük bir ilgi uyandıran bu konuda bugüne kadar birçok çalışma gerçekleştirilmiştir. Bunların en çarpıcı olanlarından olmak üzere Fransa da Bichara (1951), Almanya da Emperger (1935) ve Rusya da Murasev den (1950) söz edilebilmektedir. Bu konuda 1957 de Stockholm da gerçekleştirilen On Bond and Crack Formation in Reinforced Concrete konulu Rilem (*) Prof. Dr., (**) Arş. Gör., Karadeniz Teknik Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Trabzon Sempozyumuna ilişkin bildirilerde o güne kadar konuyla ilgili bilgiler derlenmiştir (Rilem, 1957). Ancak bugüne kadar bu konuda yapılan deneysel ve teorik çalışmalar çoğunlukla, standart silindir basınç dayanımı 50 MPa ı geçmeyen, geleneksel lar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu bakımdan bugün yürürlükte bulunan arme yapı tekniğine ilişkin yönetmeliklerdeki öneriler ve verilen bağıntılar sadece geleneksel lar için geçerlidir. Bunların son yıllarda üretilmeye başlanıp geliştirilen yüksek başarımlı lar için de geçerlilikleri, bu konuda yapılan bazı araştırmalara rağmen hala yeterli derecede aydınlatılamamıştır. Durum böyle olunca bu çalışmada yüksek başarımlı lar konusunda bazı hatırlatmalardan sonra bu un Standart Belçika Mafsallı Kiriş Deneyiyle belirlenen donatıyla aderansı geleneksel unkiyle karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Yüksek Başarımlı Beton Hakkında Bazı Hatırlatmalar Geleneksel ile yüksek başarımlı u birbirinden ayıran sınır basınç dayanımı, üretim koşullarının ve teknolojilerinin farklı olmasından dolayı, ülkeden ülkeye değişmektedir. Yönetmeliklerde geleneksel olarak kabul edilen en büyük basınç dayanımı değerinin üzerine dayanıma sahip lar yüksek başarımlı olarak adlandırılmaktadır. Bazı ülkelerin yüksek başarımlı olarak kabul ettikleri dayanım sınırları Çizelge 1 de verilmektedir. Bu değerlerin üst sınırını aşan dayanıma sahip lar ise çok yüksek başarımlı lar olarak adlandırılmaktadır. Günümüzde birçok mühendislik yapısında kullanılan bu un üretiminde geleneksel larınkinden farklı olarak silis dumanı ve mineral katkılar, su/çimento oranını düşürmek için (0,25 civarına) süperakışkanlaştırıcılar, yüksek dayanımlı (en az CEM I 42,5) ve yüksek dozajda (400 550 kg/m 3 ) portland çimentoları ve kaliteli agregalar kullanılmaktadır. Mineral katkı maddeleri hidratasyon TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1 45

Çizelge 1 - Bazı Yönetmeliklere Göre Yüksek Başarımlı Beton Dayanım Sınırları (Pul, 1999). Yönetmelik En Küçük En Büyük TS 500 50 - ACI 318 89 62 69 100 CEB-FIP (MC90) 60 80 Numune Tipi Ø = 150 mm, h=300 mm silindir Ø =150 mm, h=300 mm silindir Ø =150 mm, h=300 mm silindir DIN 1045 55 115 a=150 mm küp BS 8110 60 110 a=150 mm küp sonucu açığa çıkan ısıyı azaltmakta, böylece çatlamayı önlemekte ve doluluk oranını da artırarak özellikle ileri yaşlarda dayanımını yükseltmektedir. Beton-Donatı Aderansı Üzerine Gerçekleştirilen Araştırmalar Bu başlık altında son 20 yıl içinde yüksek başarımlı donatı aderansı konusunda gerçekleştirilmiş olan bazı çalışmalardan örnekler verilmektedir. Rosenberg ve Gaids, biri silis dumanlı, diğeri silis dumansız iki sınıf yüksek başarımlı üzerinde gerçekleştirdikleri bir dizi çekip-çıkarma deneylerinden, basınç dayanımında %50 artışın aderans dayanımında %40 a varan artış meydana getirebileceğini gözlemlemişlerdir (Rosenberg ve Gaids 1986). Maton (1988), Standart Belçika Mafsallı Kiriş Deneyleri nde yüksek başarımlı larda erişilen en büyük kaymaya karşılık elde edilen yüklerin geleneksel lara göre daha büyük olduğunu gözlemlemiş ve kalın donatıların aderansının ince donatılarınkinden düşük olduğunu savunmuştur. De Larrard ve Malier (1991) in araştırmasında bu durumun ancak bünyesel büzülme ile açıklanabileceği iddia edilmektedir. Larrard (1988), geleneksel ve yüksek başarımlı larla ürettiği bir doğrultuda çalışan döşeme plaklarının donatılarını en büyük gerilme değerine kadar çalıştırarak, çatlak genişliklerinin yüksek başarımlı döşeme plaklarda daha düşük olduğunu gözlemiştir. Burada eksenel çekip-çıkarma deneyinde donatıya dik doğrultuda kesme kuvvetlerinin bulunmaması, mesnetin uyguladığı yerel basınç gerilmelerinin, örtü kalınlığının çok büyük olması ve da çekme çatlaklarının oluşmamasının bu deneyin başlıca sakıncalarını teşkil etmesine karşılık Standart Belçika Mafsallı Kiriş Deneyinin bu tür sakıncalarının bulunmadığı belirtilmelidir (Ersoy, 1985; Hüsem ve Durmuş, 1995). Yüksek Başarımlı ve Geleneksel Betonlar Üzerinde Gerçekleştirilen Deneysel Çalışmalar, Bulgular ve İrdelemeler Bu çalışmada kullanılan kalker agregasının mineralojik ve fiziksel özelikleri Çizelge 2, mekanik özellikleri ise Çizelge 3 de verilmiştir. Bu agregalarla, su/çimento oranı yüksek başarımlı lar için Agrega Kalker Mineral Kalsit Çizelge 2 - Çalışmada Kullanılan Agreganın Mineralojik ve Fiziksel Özellikleri Minerallerin Kayaç İçindeki Durumu Mikritik çimentolu kireçtaşı, kısmen yaşlı mikrofosiller Mineral Yüzdesi 99,5 Opak - 0,5 Tane Boyutu İri >4mm İnce 4mm Gevşek Birim Kütle Özgül Kütle kuru doygun Kütlece Su Emme (%) 1400 2685 2670 0,42 1450 2626 2640 0,52 Kayaç Çizelge 3 - Çalışmada Kullanılan Kalker Kayacının Mekanik Özellikleri ( 75mm h=150 mm boyutlarındaki karot numuneler üzerinde) Eğilmede çekme (40x40x160mm boyutlarındaki prizmatik numuneler üzerinde) Elastisite Modülü Poisson Oranı Kalker 74 17 46.000 0,17 46 TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1

0,30, geleneksel lar için ise 0,50 olmak üzere üretilen ların özelikleri araştırılmıştır. Kalker agregasının ortalama basınç ve eğilmede çekme dayanımını, elastisite modülünü ve poisson oranını belirlemek için, bu agreganın üretiminde kullanılan kalker kayacından alınan 75 mm x 150 mm boyutlarındaki karot ve 40 mm x 40 mm x 160 mm prizmatik numuneler kullanılmıştır. Geleneksel ların üretiminde Ordu ili, Ünye Çimento Fabrikası nda TS EN 197-1 e göre üretilen CEM II/B-M (PKÇ/B 32,5 R) çimentosu, yüksek başarımlı ların üretiminde ise; Yibitaş Sivas Çimento Fabrikası nda üretilen CEM I 42,5 (PÇ 42,5) çimentosu kullanılmıştır. Yüksek başarımlı ların üretiminde kimyasal özellikleri Çizelge 4 de verilen Silis dumanı ve Sikament FF tipinde süperakışkanlaştırıcı katkı maddeleri kullanılmıştır. Yüksek Başarımlı Betonların ve geleneksel üretiminde kullanılan malzeme miktarları Çizelge 5 te verilmiştir. Üzerlerine aktif boyları 90 mm olan TML-PL90 tipinde birim şekildeğiştirme ölçerleri yapıştırılan numuneler üzerinde 0,15 MPa/s yükleme hızıyla gerçekleştirilen merkezi basınç deneylerinden elde edilen mekanik özelikler Çizelge 6 da verilmiştir. Çizelge 4 - Kullanılan Silis Dumanının Kimyasal Birleşimi Birleşim Kütlece Yüzde (%) Çözünen SiO 2 92,82 Çözünmeyen SiO 2 0,58 Al 2 O 3 0,35 Fe 2 O 3 0,54 CaO 2,30 MgO 1,09 SO 3 - Kızdırma kaybı 1,31 Tayin edilemeyen 1,01 Beton Çizelge 5 - Yüksek Başarımlı (YBB) ve Geleneksel Betonların (GB) Bileşimi Elek Gözenek Açıklıklarına Göre Agrega Miktarları (kg) Açıklıklar 0,5 1 1 2 2 4 4 8 8 16 Doyma Suyu Miktarı Karma Suyu Miktarı Eğilmede Beton-Donatı Aderansına İlişkin Deney Düzeneği Daha önce de belirtilmeye çalışıldığı gibi bu çalışmanın temel amacı, yüksek başarımlı ve geleneksel larla üretilen arme basit kirişler üzerinde gerçekleştirilen deneyler yardımıyla eğilmede -donatı aderansını karşılaştırmalı olarak incelemektir. Bunun için eğilmede -donatı aderansını daha iyi temsil ettiğinden incelemeler, Standart Belçika Mafsallı Kiriş Deneyleriyle (Şekil 1) yapılmıştır. Gerçekten Standart Belçika Mafsallı Kiriş Deneyi, donatı çubuklarına eğilme durumunda çekme Çimento Miktarı Silis Dumanı Süper Akışkanlaştırıcı Miktarı YBB 265,6 443,1 531,7 8,275 150 500 50 16,5 GB 289,7 480,3 576,4 8,972 150 300 - - Çizelge 6 - Çalışmaya Konu Olan Betonların Silindir Numunelerinin Mekanik Özellikleri. (ε co dayanımına karşılık gelen birim kısalmayı göstermektedir) Beton S/Ç Oranı Karakteristik Başlangıç Elastisite Modülü Poisson Oranı 10 3 * ε co YBB 0,30 63 59 29.500 0,21 2,42 GB 0,50 31 29 26.500 0,19 2,34 Not: Bu çizelgedeki elastisite modülleri deneyseldir. Teknik literatürde mevcut bağıntılar yüksek başarımlı için çok daha büyük değerler vermektedir (Dahil, 2001). gerilmesi vererek donatıyı dan sıyırmaya çalışan bir yük uyguladığından eğilmede -donatı aderansının belirlenmesi bakımından daha uygun olmaktadır. Deney düzeneğine ilişkin kiriş ortasındaki (Şekil 2) çelik mafsalın kullanılma amacı, eğilme esnasında boyuna donatıya etkiyen kuvvetin daha hassas olarak belirlenmesini sağlamaktır. Eğilmede Beton-Donatı Aderansı Deneyinde Kullanılan Kirişlerin Üretimi, Bakımı ve Deney Anındaki Yaşları Daha önce belirtilen özeliklerde üretilen, 2800 devir/dak frekanslı sarsma tablası kullanılarak üç tabaka halinde yerleşti- TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1 47

Şekil 1 - Standart Belçika Mafsallı Kiriş Deneyi nin Düzeneği Şekil 2 - Deney Düzeneğinin Görünümü rilmiştir. Her tabakada tabla 10 s süre ile çalıştırılmıştır. Deney kirişlerinin kalıplarından çıkarılıp kür havuzuna taşınması ve deney anına kadar yapılacak taşımalarda boyuna donatının içerisinde burulmasını ve eğilmesini önlemek için bu donatının iki yanına kütleleri birbirine bağlayacak uzunlukta Ø8 lik düz yüzeyli donatı parçaları konulmuştur (Dahil, 2001). Deney kirişlerinin oluşturulması sırasında aynı dan üç adet standart silindirik tanık numune alınmıştır. Deney kirişleri ve alınan tanık numuneler, büzülmelerin a zarar vermesini önlemek için üretimden 1 saat sonra ıslak çuvallarla örtülerek 1 gün süreyle laboratuvar ortamında kalıp içerisinde saklanmıştır. Daha sonra kalıplar sökülerek ve 21 gün boyunca sıcaklığı 22 ± 1 C olan kür havuzunda tutulmuştur. Daha sonra kür havuzundan çıkarılan numuneler deney anına kadar 23 ± 3 C ve bağıl nemi % 75 ± 5 olan laboratuvar ortamında bekletilmiştir. Deney anında numuneler 28 günlüktür. Eğilmede Beton-Donatı Aderansı Deneyi nin Yapılışı Deneyin temel ilkesi, bir P dış yükü ile yüklenen kirişte çekme bölgesindeki donatının dan sıyrılmanın ve F donatıya uygulanan çekme kuvvetini göstermek üzere aderans çözülmesi ya da kopma anında, donatıdaki σ sa çekme gerilmesinin ve τ b, aderans gerilmesinin belirlenmesinden ibarettir. Deneye başlamadan önce aderansı incelenecek donatının zarar görmesini engellemek amacıyla iki yana yerleştirilen donatılar kesilmiştir (Dahil, 2001). P dış yükü sabit yükleme hızıyla 1 kn/dak lık artımlarla kirişe yüklenmiş ve her iki uç için donatının dan sıyrılması ölçülmüştür. Teknik literatürde, donatının dan 3 mm sıyrılması donatı- aderansının çözülmesi olarak kabul edilmektedir (Dahil, 2001). Aderans çözülmesinin donatının her iki ucunda aynı anda meydana gelmemesi durumunda çözülme meydana gelen uç sabitleştirilmekte ve diğer uçta aderans çözülmesi oluncaya kadar deneye devam edilmektedir. Her iki ucun aderans çözülmesi anındaki P dış yük değerlerinin ortalaması aderans çözülmesi anındaki dış yük olarak alınmakta ve buna göre nihai σ sa ve τ b değerleri hesaplanmaktadır. Mafsalın orta noktasına göre momentin sıfır olduğu dikkate alınırsa τ b, aderans gerilmesini, σ sa donatı çekme gerilmesini,, donatı çapını ve l b, aderans boyunu göstermektedir bunlar arasında şeklinde bir bağıntı elde edilmektedir. 48 TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1

Birinci Seri Deneyler Birinci seri deneyler 8 mm, 10 mm, 12 mm ve 14 mm düz yüzeyli donatıların kullanıldığı 24 adet kiriş üzerinde gerçekleştirilmiştir. Geleneksel ve yüksek başarımlı kullanılarak 12 şer adet üretilen kirişler üzerinde yapılan deneylerle çekme bölgesindeki -donatı dış aderansı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kenetlenme boyu 20 alınarak gerçekleştirilen bu deneylerden elde edilen bulgular Çizelge 7 de gerilme-sıyrılma eğrileri ise Şekil 3 de verilmektedir. Su/çimento oranı 0,50 olan geleneksel larla Beton türü Geleneksel Yüksek başarımlı Kullanılan Betonun Çizelge 7 - Birinci Seri Deneylerden Elde Edilen Bulgular Donatı Anma Çapı Aderans Boyu (l b ) (cm) P max /P adr F max /F adr σ max /σ adr τ adr 29,6 8 16 10,0/6,5 12,5/8,1 248,7/161,6 2,02 31,3 10 20 11,0/7,0 13,8/8,8 175,1/111,4 1,39 33,4 12 24 13,5/9,0 16,9/11,3 149,2/99,5 1,24 29,3 14 28 16,0/10,5 20,0/13,1 129,9/85,3 1,07 63,4 8 16 18,5/15,0 23,1/18,8 460,1/373,0 4,66 60,5 10 20 25,0/21,0 31,3/26,3 397,9/334,2 4,18 63,6 12 24 33,5/28,0 41,9/35,0 370,3/309,5 3,87 65,8 14 28 38,5/33,5 48,1/41,9 312,6/272,0 3,40 Şekil 3-8, 10, 12 ve 14 mm lik Düz Yüzeyli Donatılara İlişkin Gerilme- Sıyrılma Diyagramı TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1 49

üretilen arme kirişlerde her çaptaki donatı a göre 3 mm lik kayma sınırı donatı akmadan aşılmış ve aderans çözülmesi meydana gelmiştir. Su/çimento oranı 0,30 olan yüksek başarımlı larla üretilen arme kirişlerde ise her bir boyuna donatıda 3 mm lik kayma meydana gelmiş ve donatı akmıştır. Beton türü Geleneksel Yüksek başarımlı Kullanılan Betonun Çizelge 8 - İkinci Seri Deneylerden Elde Edilen Bulgular Donatı Anma Çapı Aderans Boyu (l b ) (cm) P max /P adr F max /F adr σ max /σ adr τ adr 32,3 8 16 22,0/21,0 27,5/26,3 547,1/523,2 6,54 29,2 10 20 34,0/30,0 42,5/37,5 541,1/477,5 5,97 30,5 12 24 59,0/52,0 73,8/65,0 652,5/574,7 7,18 31,1 14 28 73,0/59,0 91,3/73,8 593,1/479,4 6,00 62,3 8 16 23,0/23,0 28,8/28,8 573,0/573,0 7,16 60,8 10 20 33,0/33,0 41,3/41,3 525,8/525,8 6,57 59,8 12 24 60,0/60,0 75,0/75,0 663,1/663,1 8,29 61,2 14 28 72,0/72,0 90,0/90,0 584,7/584,7 7,31 Şekil 4-8, 10, 12 ve 14 mm lik Nervürlü Donatılara İlişkin Gerilme- Sıyrılma Diyagramı 50 TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1

İkinci Seri Deneyler İkinci seri deneyler 8 mm, 10 mm, 12 mm ve 14 mm nervürlü donatıların kullanıldığı 24 adet kiriş üzerinde gerçekleştirilmiştir. Geleneksel ve yüksek başarımlı kullanılarak 12 şer adet üretilen kirişler üzerinde yapılan deneylerle çekme bölgesindeki -donatı dış aderansı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kenetlenme boyu 20 alınarak gerçekleştirilen bu deneylerden elde edilen bulgular Çizelge 8 de gerilme-sıyrılma eğrileri ise Şekil 4 de verilmektedir. Su/çimento oranı 0,50 olan geleneksel larla üretilen arme kirişlerde her çaptaki donatı a göre 3 mm lik kayma sınırını aşarken donatılar kopmuştur. Su/çimento oranı 0,30 olan yüksek başarımlı larla üretilen arme kirişlerde ise, donatılarda a göre 6.10 2 mertebesinde küçük kaymalar meydana gelmesi -donatı aderansının çok daha iyi olduğunu göstermiştir. Üçüncü Seri Deneyler Üçüncü seri deneyler 8 mm, 10 mm, 12 mm ve 14 mm hem düz yüzeyli, hem de nervürlü donatıların kullanıldığı 24 adet yüksek başarımlı dan üretilmiş kirişler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu dan üretilen 12 şer adet nervürlü ve düz donatılı kirişler üzerinde yapılan deneylerle çekme bölgesindeki -donatı dış aderansı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Aderans boyu 10 alınarak gerçekleştirilen bu deneylerden elde edilen bulgular Çizelge 9 da gerilme-sıyrılma eğrileri ise Şekil 5 de verilmektedir. Beton türü Yüksek başarımlı Kullanılan Betonun Çizelge 9 - Üçüncü Seri Deneylerden Elde Edilen Bulgular Donatı Anma Çapı Aderans Boyu (l b ) (cm) P max /P adr F max /F adr σ max /σ adr τ adr 61,4 8-D 8 13,0/10,0 16,3/12,5 324,3/248,7 6,22 62,1 10-D 10 19,0/14,5 23,8/18,1 303,0/230,5 5,76 63,9 12-D 12 24,0/17,5 30,0/21,9 265,3/193,4 4,84 60,3 14-D 14 27,0/20,0 33,8/25,0 219,6/162,4 4,06 61,8 8-N 8 18,5/16,0 23,1/20,0 460,1/397,9 9,95 59,9 10-N 10 28,0/24,0 35,0/30,0 445,6/382,8 9,55 62,5 12-N 12 47,0/34,0 58,8/42,5 519,9/375,8 9,39 63,1 14-N 14 57,0/45,5 71,3/56,9 462,8/369,5 9,24 Şekil 5-8, 10, 12 ve 14 mm lik Düz Yüzeyli ve Nervürlü Donatılarla Yüksek Performanslı Beton Arasında Donatı Gerilme-Sıyrılma Diyagramı TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1 51

Düz yüzeyli donatıların kullanıldığı arme kirişlerde, donatı a göre 3 mm lik kayma sınırını aşmış ve aderans çözülmesi meydana gelmiştir. Nervürlü donatıların kullanılması halinde ise donatılar a göre 3 mm lik kayma sınırını aşmış ve donatılarda da akma meydana gelmiştir. Sonuçlar ve Değerlendirmeler Bu çalışmadan çıkarılabilecek başlıca sonuç ve öneriler aşağıda özetlenmektedir: 1) Yüksek başarımlı ların birim kütlesi, geleneksel larınkinden büyüktür. Bunun; çimento miktarının yüksek, su/çimento oranının düşük olmasından ve kullanılan mineral katkı maddelerinin içerisindeki boşlukları doldurmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. 2) Elastisite modülünü belirlemede kullanılan bağıntılar yüksek başarımlı larda büyük değerler vermektedir. Bu durum bu bağıntıların yüksek başarımlı lar için geliştirilmemiş olmasıyla açıklanabilmektedir. 3) Geleneksel lar ile düz yüzeyli donatılar arasında kenetlenmenin sağlanabilmesi için 20 kenetlenme boyu yeterli olmamaktadır. Zira bu boy için donatılar karakteristik dayanımlarının çapa bağlı olarak %40 ı ile %60 ı arasında yüklendiğinde, -donatı aderansı çözülmektedir. 4) Geleneksel larla nervürlü donatılar arasındaki kenetlenmenin sağlanabilmesi için ise 20 kenetlenme boyu yeterli olmaktadır. Zira bu boy için aderans çözülmesi meydana geldiği anda, donatılar da kopmaktadır. 5) Yüksek başarımlı la düz yüzeyli donatılar arasındaki kenetlenmenin sağlanabilmesi için 10 kenetlenme boyu yeterli olmamaktadır. Zira bu durumda donatılar çapa bağlı olarak karakteristik dayanımlarının %70 i ile %80 i arasında yüklendiğinde, -donatı aderansı çözülmekte bu boyun 20 olması durumunda ise çözülmemektedir. 6) Yüksek başarımlı larla nervürlü donatıların kenetlenmesinin sağlanabilmesi için 20 kenetlenme boyu gereğinden fazla olmaktadır. Zira bu boy için donatılar koptuğu halde ile donatı arasında kayda değer bir kayma meydana gelmemektedir. Bu boyun 10 olması ise kenetlenme için yeterli olmaktadır. 7) Yüksek başarımlı la düz yüzeyli donatılar arasında aderans çözülmesi anındaki aderans gerilmeleri; 20 kenetlenme boyu için, geleneksel larınkinden, dayanımları arasında yaklaşık 2 kat farklılık olduğu halde, küçük çaptan büyük çapa doğru 2,3 ile 3,2 kat arasında daha büyük olmaktadır. Bu katsayılar nervürlü donatı kullanılması durumunda 1,1 ile 1,2 arasında değerler almaktadır. 8) Aderans dayanımı küçük çaplı donatılarda daha yüksek olmaktadır (Çizelge 7, 8, 9). Bu durum; küçük çaplı donatıların daki bünyesel büzülmeden dolayı daha büyük yanal basınçlara maruz kalması ve bu yanal basınçların aderans dayanımını artırıcı etkisinin bulunmasına atfedilmektedir. Özetle, TS 500-2000 de geleneksel larla üretilen arme elemanlarda ile donatı arasında yeterli aderansın sağlanabilmesi için kenetlenme boyu düz yüzeyli donatıların kullanılması halinde en az 40, nervürlü donatıların kullanılması halinde ise; en az 20 olması gerektiği belirtilmiştir. Bu çalışmada kullanılan deney standardının donatının a göre 3 mm lik kayma sınırını aşmadığında kenetlenmeyi kabul ettiği ve arme yönetmeliğinde donatı için hesap akma dayanımının kullanıldığı göz önüne alındığında, bu çalışmada kullanılan malzemeler ve çalışma koşulları da yüksek başarımlı -donatı aderansı için, düz yüzeyli donatı kullanılması halinde, 20 ve nervürlü donatı kullanılması halinde ise 10 kenetlenme boyunun yeterli olduğu görülmektedir. Buna göre, TS 500-2000 deki kenetlenme boyu sınırlarının yüksek başarımlı kullanılması halinde %50 mertebesinde azaltılabileceği anlaşılmaktadır. Kaynaklar Abrams, D. A. (1913) Test of bond between concrete and steel, University of Illinois, Bul 71. Bichara, A. (1951) Etude du probléme de l adhérence dans le béton armé, Cahiers du C.S.T.B N 117 et 127, France. Considere, J. (1899) Influence des armatures métalliques sur les propriétés des et s, Genié Civil, tome XXXIV-N. Dahil, H. (2001) Yüksek Performanslı Beton-Donatı Aderansının Geleneksel Beton-Donatı Aderansıyla Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. De Larrard, F. (1988) Formulation et Propriétés des Bétons á Trés Hautes Performances, Thèse de Doctorale, ENPC-L.P. C. Research Report No. 149. De Larrard, F. ve Malier, Y. (1991) Çok Yüksek Mukavemetli Betonların Mühendislik Özellikleri, 2. Ulusal Beton Kongresi, Bildiriler Kitabı, İstanbul, s. 76-113. Emperger, V. (1935) Die Rissfrage bei hohen Stahlspannungen und die zülassige Blosslegung des Stahles, Wien, Deutschland. Ersoy, U. (1985) Betonarme Temel İlkeler ve Taşıma Gücü Hesabı, Cilt 1, 3. Baskı, Evrim Kitabevi, İstanbul. Hüsem, M. ve Durmuş A. (1995) Hafif Beton-Donatı Aderansının Geleneksel Beton Donatı Aderansıyla Karşılaştırılmalı Olarak İncelenmesi, Türkiye İnşaat Mühendisliği XIII. Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı, cilt I, s.s:341-354 Maton, R. (1988) Adhérence Acier- Béton: Propriétés des Bétons á Hautes ét Trés Hautes Performances, Thèse de l Université Nancy I, France. Murasev, (1950) Trescinoustoicivost jestkoski i procinosti jelezoa, Masstroizdat, Moskva. Pul, S. (1999) Doğu Karadeniz Agregalarıyla Yüksek Performanslı Beton Üretimi ve Özelliklerinin Diğer Betonlarla Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi, Doktora Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon. Rilem, (1957) Symposium on Bond and Crack Formation in Reinforced Concrete, Proceedings- Subject I, Stockholm. 52 TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 441-2006/1