SIFCON'un eğilme ve basınç dayanımı üzerine çelik liflerin miktarı ve narinlik oranın etkisinin araştırılması
Research on effect of the quantity and aspect ratio of steel fibers on compressive and flexural strength of SIFCON
Yazar: NURULLAH SOYLU
Danışman: DOÇ. DR. AHMET FERHAT BİNGÖL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
SIFCON (Çimento Bulamacı Emdirilmiş Lifli Beton) çimento, su, süper akışkanlaştırıcı, silis dumanı ve çok ince kumdan oluşan bir bulamacın sertleşmesiyle oluşan bir matris içinde hacimce yüksek oranlarda (%5–20) çelik tel ile takviye edilmiş kompozittir. Yüksek dayanımlı betonlardan en önemli farkı kırılma sırasında sünek davranış göstermeleridir. Yüksek dayanımlı betonlarda dayanım arttıkça malzeme gevrekliği artarken SIFCON, gösterdiği düşük geçirimlilik, yüksek durabilite, dayanım ve süneklik özelikleri ve yüksek oranda çelik tel içeriği ile sünek davranış göstermektedir. Çelik lifli betonlarda lif içeriği %2-3 aralığında olmasına karşın SIFCON'da yaklaşık 10 kat fazla lif kullanılabilmekte ve yüksek süneklik elde edilmektedir. Bu özel beton türünün patlamaya karşı dayanıklı askeri yapılarda, endüstriyel zeminlerde, hava alanlarında ve köprü ayaklarında kullanılması önerilmektedir. 
Bu çalışmada, SIFCON'un basınç ve eğilme dayanımlarını incelemek amacıyla, çelik liflerin narinliği ve lif oranı değişken olarak seçilmiş ve bu parametrelerin basınç ve eğilme dayanımları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada 40, 55, 65, 80 narinliklere sahip çelik lifler %0, 4, 8 ve 12 oranlarında kullanılmıştır. Deney numunelerinde su/bağlayıcı oranı 0,35, silis dumanı oranı %10 ve akışkanlaştırıcı oranı %1,5 olarak sabit tutulmuştur. 7 ve 28 günlük numuneler üzerinde basınç ve eğilme deneyleri yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Yapılan deneyler sonucunda %8'e kadar oranlarda lif hacminin artmasıyla SIFCON numunelerinde hem basınç hem de eğilme dayanımlarında artışlar belirlenmiştir. Daha yüksek oranlarda ise dayanım azalmaları gözlemlenmiştir. Çok yüksek lif hacmi harcın lifler arasından geçişini zorlaştırdığı için dayanımlarda azalmalar olduğu görülmüştür. En yüksek dayanımlar ise 80 narinlik oranına sahip liflerden elde edilmiştir. Narinlik oranının artmasıyla beraber basınç ve eğilme dayanımlarında da artışlar tespit edilmiştir.

Abstract:
SIFCON (Slurry Infiltrated Fiber Reinforced Concrete) is a composite which occur hardening of the matrix phase, consists of cement, water, silica fume, fine sand and water reducing plasticizer, and reinforced with high volume steel fiber (5–20%). The main difference from the high strength concrete (HSC) is the ductile behavior at failure. However the brittleness increases with the strength increase in HSC, SIFCON has a ductile behavior because of the high volume fiber content, low permeability, high durability. Despite fiber content is 2-3% in fiber reinforced concrete, fiber content may be ten times more in SIFCON and ductility is gained. This concrete is suggested to be used in military buildings against explosion, industrial grounds, airports and bridge feet.
In this study, in order to investigate the compressive and flexural strengths of SIFCON, the slenderness and fiber ratio of steel fibers were chosen variable and the effects of these parameters on compressive and flexural strengths were investigated. In the study, steel fibers with slenderness of 40, 55, 65, 80 were used in 0, 4, 8 and 12% ratios. The water / binder ratio in the test samples was kept constant at 0.35, the silica fume ratio at 10%, and the plasticizer ratio at 1.5%. 7 and 28 days cured samples were subjected to compressive and flexural tests and the results were compared.
As a result of the tests carried out, increases in both the compressive and flexural strengths of SIFCON specimens were determined with increasing fiber volume up to 8%. Strength reductions were observed at higher ratios. In cases where the fiber volume is too high, it is seen that the strengths were decrease due to the passage of mortar through the fibers. The highest strengths were obtained from fibers with a slenderness ratio of 80. Increase in the ratio of slenderness as well as increases in pressure and bending strengths have been found.