Ultra yüksek performanslı betonların mekanik davranışı
Mechanical behaviour of ultra high performance concrete
Yazar: FATİH ÖZALP
Danışman: PROF.DR. MEHMET ALİ TAŞDEMİR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, 200 MPa'a varan yüksek basınç dayanımı, yüksek süneklik ve toklukdeğerlerine olanak sağlayan optimum bir çözümün elde edilmesi için, yüksekperformanslı karma lifli çimento esaslı kompozitler üretildi. Lif dayanımının ve karmalif kullanımının kompozitlerin mekanik ve kırılma özeliklerine etkisini incelemekamacıyla, kanca uçlu olan veya olmayan üç farklı çelik lif karışımlara eklendi. Kancauçlu olmayan kısa lifler; düz, yüksek dayanımlı, pirinç kaplı, 6 mm uzunlığunda ve 0,16mm çapındadırlar. Kanca uçlu normal ve yüksek dayanımlı liflerin çekme dayanımlarısırasıyla 1150 MPa ve 2250 MPa olup, narinlikleri aynıdır (l/d = 55). Çelik lif hacmi herlif tipi için değişken olmakla birlikte, toplam lif hacmi %3 olarak sabit tutuldu. Matrisinkarışım oranları şu şekildedir; çimento: silis dumanı: su: silis kumu (0,5-2 mm): silisunu (0-0,5 mm): süperakışkanlaştırıcı = 1: 0,250: 0,114: 0,325: 0,493: 0,120. Su/bağlayıcıoranı 0,17'de sabit tutuldu. Bütün numuneler, 48 saat sonra kalıptan çıkarıldı, sonranormal su kürü rejimi uygulandı. Bu kür rejimi, numunelerin 20ºC'de kirece doygunkür havuzunda deney tarihine kadar tutulmasını öngörür. Yalın betonlakarşılaştırıldığında, çelik tel donatılı kompozitlerin net eğilme dayanımları, yarmadaçekme dayanımları ve özellikle kırılma enerjisi ve süneklikleri önemli derecedegeliştirildi. Yüksek dayanımlı çelik tel içeren betonların kırılma enerjisinde yalınbetonunkine kıyasla 119 kata varan artış olurken, normal dayanımlı çelik lif içerenbetonların kırılma enerjisinde yalın betonunkine kıyasla 79 kat artış oldu.Anahtar Kelimeler: Yüksek performanslı betonlar, çelik lif, karma lif, buhar kürü,yüksek sıcaklık kürü

Abstract:
In this study, high performance cement based composites with hybrid fibers wereproduced to achieve an optimum solution which enables high values of compressivestrength up to 200 MPa, ductility and toughness. Three different steel fibers with and/orwithout hooked ends were added to mixtures to investigate the effect of hybrid steelfibers and their strengths on the mechanical and fracture properties of the composites.The short ones without hooked ends were straight high strength steel fibers coated withbrass, 6 mm in length and 0.16 mm in diameter. The tensile strength of normal and highstrengths of steel fibers were 1150 MPa and 2250 MPa, respectively, but their aspectratios were the same (l/d=55) in the mixtures. The volume fraction of each steel fiber wasvariable, but the total volume fraction of fibers were kept constant at 3%. The mixtureproportions of the matrix were as follows; cement: silica fume: water: silicious sand (0,5-2 mm): silicious powder (0-0.5 mm): superplacticizer = 1: 0.250: 0.114: 0.325: 0.493:0.120. Water-binder ratio was kept constant at 0.17. All specimens were demolded after48 hours, then the normal water regime was used. This curing regime involved standardwater curing in a water tank saturated with lime at 20ºC prior to testing. The netbending strength, splitting tensile strength and especially fracture energy and ductilityof steel fiber reinforced composite mixtures were significantly enhanced compared tothose of plain concrete. Fracture energy of plain concrete increased up to 79 times owingin concretes with normal strength steel fiber; while in concretes with high strength steelfibers the increase in fracture energy due to steel fibers was 119 times.Keywords: High performance concrete, steel fiber, hybrid fiber, steam curing, hightemperature curing