Atık lif ve cüruf katkılı ultra yüksek performanslı betonların darbe yükü altındaki davranışının incelenmesi
Investigation of impact load performance of waste fiber and slag added ultra high performance concretes
Yazar: EBRU DİNLER
Danışman: PROF. DR. METİN İPEK
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: İnşaat malzemeleri =

Özet:
Bu çalışmada, sürdürebilir ultra yüksek performanslı beton içerisinde, çelikhane
cürufu ve atık lifin kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çelikhane cürufu, kuvars agregası
yerine ve çimentoya %0, %10, %20 ve %30 oranında ikameli olarak kullanılmıştır.
Yapılan deney sonucunda, 0-63 µm boyutundaki çelikhane cürufunun lifsiz
srüdürülebilir ultra yüksek performanslı beton içerisinde, 0-100 µm kuvars pudrası
yerine agrega olarak kullanılmasıyla birlikte, basınç dayanımı referans numuneye göre
%2,51 artarak 126,04 MPa'a ulaşmıştır. Çimento yerine çelikhane cürufu ikame oranın
optimum %10 oranında olduğu görülmüştür. Optimum karışım oranına sahip
sürdürülebilir ultra yüksek performanslı beton'a hacimce %1, %2, %3 ve %4
oranlarında endüstriyel ve atık lif katılarak basınç ve eğilme dayanımı deneyleri
yapılmıştır. %3 endüstriyel lif katkılı sürdürülebilir ultra yüksek performanslı
betonların basınç dayanımı 160,58 MPa ve eğilme dayanımı 27,07 olarak
bulunmuştur. %1, %2 ve %3 oranında atık lif katkılı sürdürülebilir ultra yüksek
performanslı betonların basınç dayanımı yaklaşık 140 MPa olarak elde edilmiştir. %4
atık lif katkılı sürdürülebilir ultra yüksek performanslı betonların eğilme dayanımı
23,51 MPa'a ulaşmıştır. Sürdürülebilir ultra yüksek performanslı beton karışımından
oluşan 50×50×5 cm boyutundaki beton ve betonarme plakların darbe yükü etkisindeki
davranışları incelenmiştir. Plaklar üzerindeki ilk çatlak hasarı ve göçme hasarı tespit
edilerek, her iki durumda elde edilen veriler analiz edilmiştir. Plakların yüklenme
enerjileri ilk çatlak hasarı ve göçme hasarı durumuna göre değerlendirilmiştir.
Plakların zamana göre ivme verileri ve zamana göre deplasman değerleri deneyde
kayıt edilmiştir. Darbe yükü deneyi soncunda plaklarda oluşan çatlak hasar dağılımları
incelenmiştir.

Abstract:
In this study, the usability of steel slag and waste fiber in sustainable ultra-high
performance concrete was investigated. Steel slag was used instead of quartz aggregate
and substituted into cement at 0%, 10%, 20% and 30%. As a result of the experiment,
when 0-63 µm steel slag was used as aggregate instead of 0-100 µm quartz powder in
fiberless sustainable ultra-high performance concrete, the compressive strength
increased by 2,51% compared to the reference specimen and reached 126,04 MPa. It
was observed that the optimum replacement ratio of steel slag instead of cement was
10%. Compressive and flexural strength tests were performed by adding 1%, 2%, 3%
and 4% by volume of industrial and waste fibers to sustainable ultra-high performance
concrete with optimum mixing ratio. As a result, the compressive strength of
sustainable ultra-high performance concrete with 3% industrial fiber additives was
160,58 MPa, and flexural strength was 27,07. The compressive strength of sustainable
ultra-high performance concrete with 1%, 2% and 3% waste fiber additives was
obtained as approximately 140 MPa. The flexural strength of sustainable ultra high
performance concrete with 4% waste fiber additives reached 23,51 MPa. Then, the
behavior of 50×50×5 cm sustainable ultra-high performance concrete and reinforced
concrete slabs under impact load was investigated. The first crack damage and the
failure damage on the slabs were determined, and the data obtained in both cases were
analyzed. The input energies of the slabs were evaluated according to the first crack
damage and the failure damage. Acceleration data of the slabs with respect to time and
deflection values with respect to time were recorded in the experiment. Crack damage
distributions of the slabs at the end of the impact load test were analyzed.