Taze halde soğuk hava etkisine maruz lifli betonların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of fiber concrete exposed cold weather to fresh
Yazar: HASAN TUNÇ
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ÇULLU
Gümüşhane Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton = Concrete ; Polipropilen lif = Polypropylene fiber ; Çelik lif = Steel fiber

Özet:
Geleneksel beton, tipik olarak yorulma, kavitasyon,(boşluk, oyuk, çukur), aşınma, çarpma dayanımı, çatlama sonrası yük taşıma dayanımı ve tokluk açısından zayıftır. Betonun bu özelliklerinin belirgin olarak gerektiği yerlerde, beton içine değişik malzemelerden üretilmiş ve teknik özellikleri yüksek liflerin katılması sonucu betonun zayıf özellikleri iyileştirilerek beton güçlendirilmiştir. Verimli ve doğru sonuçlar elde edebilmek için beton tasarımının önemli olduğu kadar, beton döküm koşullarında bir o kadar önem taşımaktadır. Beton dökümü sırasında; ortalama sıcaklığın art arda üç gün süre ile +5ºC'un altına düşmesi TS 1248 standardında soğuk hava olarak tanımlanmıştır.
Birbirini izleyen 3 günden uzun bir süre içinde; günlük ortalama hava sıcaklığı 5 ºC'den az ise veya 24 saatlik bir sürenin yarısından daha fazla bir sürede sıcaklık 10 ºC'nin üzerine çıkmıyor ise, bu koşullar da yine soğuk hava koşulları olarak tanımlanmaktadır (ACI 306, 1997). Taze betonun döküldüğü ortamın sıcaklığı düşünce priz süresi uzar, hidratasyon yavaşlar ve dayanım kazanma hızı azalır, buna bağlı olarak da kalıp alma süresi de gecikir. Taze betonun ve içindeki suyun donmasıyla birlikte hidratasyon da durur. Don etkisine uğrayan beton çözülünce hidratasyon yeniden başlayabilir, ancak çimento hamuru-agrega ve çimento hamuru-donatı ara yüzeylerinde aderans büyük ölçüde azalır. Bu durum ise beton dayanımında düşüşe yol açar. Bu sebeplerden dolayı;
Bu çalışmada; taze halde soğuk hava etkisinde üretilen lifli betonların mekanik özelliklerindeki, değişim incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, çelik ve polipropilen lifler eklenerek üretilen betonlar taze halde 0ºC, -5ºC ve -10ºC derecelerde soğuk havaya maruz bırakılmıştır. Soğuk hava etkisi ile mekanik özelliklerdeki değişimi kıyaslamak amacıyla laboratuvar şartlarında çelik ve polipropilen lifli örnekler üretilmiştir. Lif özelliklerinin mekanik özelliklere katkısını görmek amacıyla çelik ve polipropilen lifler, farklı uzunluklarda ve farklı oranlarda kullanılmıştır. Üretilen örnekler üzerinde eğilme dayanımı, basınç dayanımı ve enerji yutma kapasiteleri (tokluk) belirlenmiştir. Üretilen lifli betonlarda normal şartlar ve soğuk hava şartlarının mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir.
Sonuç olarak, betonun maruz kaldığı sıcaklık değerinin değişimi ile mekanik özelliklere olumsuz etkisinin olduğu belirlenmiştir. Betonda kullanılan lif katkısının, mekanik özelliklere olumlu etki yaptığı görülmüştür.

Abstract:
Traditional concrete is typically poor in fatigue, cavitation, (cavity, hollow, pit), wear, impact strength, post-cracking load bearing strength and toughness. Where these properties of concrete are clearly required, the concrete is reinforced by improving the weak properties of the concrete as a result of the addition of high-quality fibers made of different materials into the concrete. In order to achieve efficient and accurate results, concrete design is important as well as it is important in concrete casting conditions. During the pouring of concrete; the average temperature falls below + 5ºC for three consecutive days is defined as cold air in TS 1248 standard (TS 1248). Over 3 consecutive days; if the daily average air temperature is less than 5 ºC or the temperature does not exceed 10 ºC for more than half of a 24 hour period, these conditions are also defined as cold weather conditions (ACI 306, 1997). When the fresh concrete is poured, the temperature of the environment increases the time, the hydration slows down and the rate of gain decreases, and the mold take time is delayed. Hydration stops with the freezing of the fresh concrete and the water in it. When the concrete under the influence of the frost is dissolved, hydration can be resumed, but the adherence is greatly reduced at the cement-pulp-aggregate and cement-pulp-reinforcement interfaces. This leads to a decrease in concrete strength. Because of these reasons;
In this study; the aim of this course is to investigate the change in mechanical properties of fibrous concretes produced under the influence of fresh air under fresh air. 
This For this purpose, the concrete produced by adding steel and polypropylene fibers will be exposed to fresh frost at 0ºC, -5ºC and -10ºC. In order to compare the change in mechanical properties with the effect of cold air, fiber and fiber samples will be produced in laboratory conditions. Steel and Polypropylene fibers will be used in different lengths and in different ratios in order to see the contribution of fiber properties to mechanical properties. Bending strength, compressive strength and energy absorption capacity (toughness) will be determined on the samples produced. The mechanical properties of the non-fiber reference concrete and the fibrous concrete produced will be investigated and the changes will be determined.
As a result, it has been determined that the temperature value of concrete is negatively affected by the change of the temperature value. The fiber additive used in concrete has a positive effect on the mechanical properties.