Betonun gevrekliğinin çimento hamurunun boşluk yapısına duyarlılığı
Sensitivity of brittleness of concrete to the pore structure of the cement paste
Yazar: MEHMET SERKAN YATAĞAN
Danışman: DR. OSMAN NURİ OKTAR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Beton ve betonarme yapıların deprem gibi dinamik etkiler karşısında performansını belirleyen en önemli etkenlerden biri, aslında "yan-gevrek bir malzeme olan betonun bu etkiler altında ne ölçüde gevrek davranış gösterdiğidir. Betonun gevrekliğini doğrudan doğruya dinamik deneylerle incelemek mümkün okluğu gibi statik deneyler ile de gevrekliği sayısal olarak belirten büyüklükler elde etmek kabildir. Bu çalışmada bu ikinci yol izlenmiş, betonun gevrekliği basınç dayanımı/yarma dayanımı oranı ve gevreklik indisiyle ifade edilmiştir. Çalışmada gevrekliğin betondaki agrega karışımının granülümetrisiyle ve sertleşmiş çimento hamuru fazmdaki boşluk yapısıyla İlgisi araştırılmış; gevrekliği belirleyen büyüklüklerin çimento hamurunun boşluk yapışma duyarlılık dereceleri belirlenmiş; bu büyüklükler arasındaki bağıntılar bulunmuş; ayrıca bu bağıntıların korrelasyon katsayılarım belirleyen etkenler araştırılmıştır. Üretilen betonlarda agregamn en büyük tane boyutu 1 6 mm alınmış, granülümetri uygulamada, müsaade edilen şuurlar içinde tutulmuş, çimento dozajı 350 kg/m3 olarak sabit tutulmuş, su/çimento oram 0,50 ile 0,70 arasmda değişmiştir. Kullanılan agrega normal beton agregası, çimento PÇ 32,5 çimentosudur. Araştırmanın sınırları içinde başlıca şu sonuçlar elde edilmiştir. 1) Su/çimento oranının artmasıyla birim ağırlık, yarma ve basınç dayanımları, gevreklik indisi ve elastiste modülü azalmıştır. 2) Agregamn granülümetrik bileşimi birim ağırlığı ve gevreklik indisim pratik olarak etkilememiştir. Buna karşı yarma ve basınç dayanımları ile elastisite modülü granülümetrinin B16-C16 arasmda olması halinde diğerlerinden bir miktar daha düşük değerler almaktadır. Bu durumu B16- C16 granülümetrisi halinde hava boşluğunun biraz daha fazla olmasına bağlamak yerinde olacaktır. 3) Basmç dayanımı arttıkça gevreklik indisi ve basınç dayanımı/yarma dayanımı oram yükselmiştir. Bu durum dayanım arttıkça betonun daha gevrek bir hale geldiğini göstermiştir. 4) özellikler arasındaki korelasyonların güçlü olmasmda,çimento hamurunun boşluk yapışma duyarlılıkların birbirine yakın olmasının en önemli husus olduğu anlaşılmıştır.

Abstract:
One of the essential factors wnkh affects the performance of the concrete and reinforced concrete buildings under earthquake toads is the degree of brittieness shown by the concrete, essentially a quasihrittle materia], against these effects. It is possible to investigate the brittieness of the concrete directly by dynamic experiments, as well as the static experiments which make it possible to get some numerical values for brittieness. In this work, the second way is choosen and the brittieness of the concrete is expressed as the ratio between the compressive strength and the tension strength of the concrete and the brittieness index. In this work, the relationship between the brittieness and the grading of the aggregate mixture and the pore structure of the cement paste is investigated; the degree of sensitivity of the values determining the brittieness to the pore structure of the cement paste is also determined; then the relations between these values are found,and the factors detenmning the correlation constants of these rellations are investigated. The maximum size of aggregate used in concrete is 16 mm. The grading is held within the permitted limite. The cement content is constant as 350 kg/m3,whereas water/cement ratio changes between 0,50 and 0,70. Aggregate is normal concrete aggregate and the cement is Portland Cement 32,5. These results are obtained from the investigation: 1) While the water/cement ratio increases,the unit weight, the tensile strength, the compressive strength, the brittieness index and the modulus of the elasticity decreases. 2) The grading of the aggregate does not effect the unit weight and the brittieness index pratically. On the other hand, the tensile strength and the compressive strengths and the modulus of the elasticity have the lowest values compared to the others when the grading is between B16-C16. This situation is probably due to increased air content 3) White the compressive strength increases,the brittieness index and the ratio between the compressive strength and the tensile strength increases. It is said that while the strength increases, the concrete becomes more brittle. 4) The correlations between properties are strong because the sensitivities of these properties to the pore structure of the cement paste are close.