Yüksek sıcaklığa maruz FRP donatılı betonlarda paspayı ve beton dayanımının etkisi
The effect of concrete cover and concrete strength on concrete with FRP bars exposed to high temperature
Yazar: MUSTAFA AKYÜREK
Danışman: PROF. DR. KEMALETTİN YILMAZ ; DOÇ. DR. FERHAT AYDIN
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Anahtar kelimeler: FRP donatı, sıcaklık, paspayı, beton

Yenilenen dünyada her şeyin değiştiği gibi inşaat teknolojisi de eskisinden daha üst seviyelere taşınmıştır. Bu bağlamda inşaat mühendisliğin en önemli dallarından biri olan yapı malzemesi de her zamankinden daha emin olarak teknolojik gelişmelerde yer almıştır. Daha çok geleneksel malzemelerin eksik kaldığı noktalar araştırmacıları yeni nesil malzemeleri ortaya çıkarmayı, geliştirmeye yönlendirmiştir. FRP (Fiber Takviyeli Polimer) kompozit malzemeleri de bu noktada kendisini göstermiş yeni nesil malzemeler konusunda önem arz etmektedir. Takviyeli polimerler arasında en çok kullanılan ve mühendislerin optimum noktayı yakalamasına en çok yardım eden GFRP (Cam Fiber Takviyeli Polimer) kompozit malzemeler hafiflik, yüksek mukavemet, yüksek yorulma performansı vb. özellikleri ile geleneksel malzemelerin eksik noktalarını tamamlama konusunda önemli rol oynamaktadır. Her ne kadar yeni teknoloji ile malzeme üretilse de bu malzemelerin de eksik kaldığı birkaç nokta vardır. Bunlardan en önemlisi yangın etkisine karşı gösterilen performanstır. GFRP kompozitler sıcaklığa karşı belirli performans göstermektedir. Tg (Polimer Matrisli Malzemelerin Geçiş Sıcaklığı) sıcaklığına geldikleri zaman polimerik özellikleri bozulmakta ve istenilen performansı vermemektedir. Bu yüzden sıcaklık, özellikle Tg sıcaklığı bu malzemeler için büyük önem arz etmektedir.

Bu çalışmada GFRP donatımızın Tg sıcaklığını baz alarak geleneksel malzememiz olan beton ile paspayı ve sınıf farklarını kullanarak yangın etkisine karşı performansını gözlemledik. Çeşitli paspayı ve beton sınıfına sahip GFRP donatılı numunelerimiz yangın etkisi için fırında yüksek sıcaklıklara maruz bırakılmıştır. Ölçüm termokupl, termometre yardımı ile yapılmıştır. Tg sıcaklığına geldiğinde numuneler çıkarılmış geçen sürede donatı sıcaklığı, ortam sıcaklığı ve beton sıcaklığı tespit edilmiştir. Ölçüm esnasında kronometre kullanılmış böylelikle numunemiz Tg sıcaklığına gelene kadar artan sıcaklıkta geçen süre dakika dakika kaydedilebilmiştir. Elde edilen veriler grafik hale getirilmiş kıyas edilmiştir. Bu da GFRP donatılı beton kullanılırken hangi beton sınıfının hangi paspayının kullanılacağı hakkında fikir vermektedir. Bir başka bakış açısı ise numunenin Tg sıcaklığına gelene kadarki geçen süre yani hangi paspayına sahip numune ya da hangi beton sınıfına sahip numune kaç dakikada Tg sıcaklığına ulaşmıştır. Bu bize kritik zamanı vermektedir. Buna göre en iyi performansı en çok paspayına sahip 6cm'lik numune göstermiştir. Beton sınıfında ise üç adet beton sınıfı arasında en yükseği olan C40 beton sınıfına sahip numune en iyi performansı göstermiştir.

Abstract:
Keywords: FRP Bar, heat, accessory fixtures, concrete

As everything changed in the renewed world, construction technology has moved to a higher level than before. In this context, construction material, which is one of the most important branches of civil engineering, has taken place in technological developments with more confidence than ever. Rather, the points where the traditional materials are incomplete led the researchers to develop new generation materials. FRP (Fiber Reinforced Polymer) composite materials are also important in this respect. GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) composite materials which are the most commonly used among the reinforced polymers and help the engineers to reach the optimum point are lightness, high strength, high fatigue performance and so on. It plays an important role in completing the missing points of traditional materials with its properties. Although new materials are produced with new technology, there are a few points where these materials are also missing. The most important one is the performance against the fire effect. GFRP composites show specific performance against temperature. When they reach Tg (Polymer Matrices), their polymeric properties deteriorate and do not give the desired performance. Therefore, the temperature, in particular the Tg temperature, is of great importance for these materials.

In this study, we observed the performance of our GFRP equipment against fire effect by using concrete and spacers and class differences based on Tg temperature. Our GFRP-equipped samples with various spacers and concrete grades are exposed to high temperatures in the furnace for the effect of fire. The measurement thermocouple is made with the help of a thermometer. When the samples reached the Tg temperature, the temperature of the reinforcement, the ambient temperature and the concrete temperature were determined during the elapsed time. The timer was used during the measurement. The data obtained were compared to the graphical data. This gives us an idea about which concrete class to use when using GFRP reinforced concrete. Another point of view is the time that the sample reached to the Tg temperature, that is, the sample with which the rust or the concrete class has the Tg temperature. This gives us critical time. According to this, the best performance is the 6cm sample with the most rust. In the concrete class,