Yüksek sıcaklık etkilerindeki karma lifli betonların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Analysis of mechanical properties of hybrid fiber reinforced concrete under high heat effects
Yazar: FEVZİ TANRIÖVEN
Danışman: DOÇ. DR. FATİH ALTUN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Bölümü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Polipropilen lif = Polypropylene fiber ; Çelik lif = Steel fiber

Özet:
Sıcaklık etkisine maruz kalan betonlarda, betonun fiziksel ve mekanik özelliklerinde olumsuz etkiler meydana gelmektedir. Bu etkiler betonda çatlama, parçalanma ve dayanımda düşme şeklinde görülmektedir. Bu nedenle betonun sıcaklık etkilerine karşı özelliklerini iyileştirmek amacıyla, beton içerisine lif katılmaktadır.Konu ile ilgili olarak yapılan araştırmalarda, çelik tel kullanımı ve polipropilen lif kullanımı ayrı ayrı yapılmıştır. Bu nedenle çelik telli ve polipropilen lifli betonların davranışları bilinmekle birlikte, her ikisinin beraber kullanımı ve yüksek sıcaklıktaki etkisinin ne olacağı üzerine araştırmalar kısıtlı olmuştur.Bu tez çalışmasında C40 sınıfı betona, hacimce farklı oranlarda çelik teller ve polipropilen lifler birlikte katılarak beton numuneler üretilmiştir. Beton numunelere, çelik teller hacimce % 0.0, %0.5, %0.1, %1.5, %2 ve polipropilen lifler ise hacimce %0.0, %0.05, %0.1, %0.15, %0.2 oranlarında karma olarak ilave edilmiştir. Lifler nedeniyle meydana gelen işlenebilme zorluğunu aşabilmek amacıyla betonda ayrıca akışkanlaştırıcıda kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda basınç ve yarmada çekme dayanımı için 270 adet silindir numune ile eğilmede çekme dayanımı için de toplam 90 adet prizmatik numune üretilmiştir. Hazırlanan bu numuneler oda sıcaklığında, 100°C, 200°C, 400°C, 600°C, 800°C'deki fırınlarda, 6 saat boyunca sıcaklığa maruz bırakılarak basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve eğilmede çekme dayanımı ile enerji tüketimi gibi mekanik özellikleri incelenmiştir.Sonuç olarak, yapılan tez çalışmasındaki deneysel veriler değerlendirildiğinde, hibrit lif katkısı basınç dayanımında bir etki ortaya koymamıştır. Ancak çekme dayanımı değerlerinde önemli bir iyileştirme görülmüştür. Özellikle yüksek sıcaklık etkisine maruz kalan betonlarda %1.50/%0.15 ve %2.00/%0.20 lif oranları çekme dayanımlarında ve enerji tüketimlerinde tasarıma yönelik olarak önemli bir katkı ortaya koymuştur. Hibrit lif kullanımında betonlarda %1.50/%0.15 ve %2.00/%0.20 lif oranları önerilmektedir.Anahtar Kelimeler: Hibrid lif, çelik lif, polipropilen lif, yüksek sıcaklık, tokluk

Abstract:
The concretes exposed to the heat effect shows negative results in physical and mechanic properties. These effects are observed as dehiscence, disintegration and decrease in the strength of the concrete. As a result of this, in order to enhance the properties of the concrete against the heat effect, fibers are added to the mixture of the concrete.Usage of polypropylene fiber and steel fiber have been made use of separately in the researches on the topic. That is what the properties of concretes added either polypropylene fiber or steel fiber are known, yet researches on the effect of the two components together or when they are used at the same time are limited.In this research, C40 class concrete samples have been produced for different volumes by using both steel fibers and polypropylene fibers. To samples steel fibers and polypropylene fibers are added % 0.0, %0.5, %0.1, %1.5, %2 and % 0.0, %0.05, %0.1, %0.15, %0.2, respectively. In order to overcome the difficulty in processing resulting from the fibers, plasticizer is also used. 270 cylinder sample for compressive and tensile splitting strength and 90 prismatic samples for tensile strength of bending are used in experiments. Those samples prepared for the experiments have been exposed to heat in the ovens at room temperature, 100°C, 200°C, 400°C, 600°C, 800°C for 6 hours and their mechanic properties such as, compressive strength, tensile splitting strength, tensile strength of bending, flexural toughness been investigated.The results suggests that adding hybrid fiber does not make any influence on the compressive strength. However, considerable enhancement in tensile splitting strength properties is observed. Especially, a contribution was observed in tensile splitting strength and flexural toughness at %1.50/%0.15 ve %2.00/%0.20 fiber rates of concrete under high heat effects. In the usage of hybrids in the concretes the following fiber ratios are suggested: %1,50/%0,15 and %2,00/%0,20.Keywords: Hybrid fiber, steel fiber, polypropylene fiber, high heat, flexural toughness