Beton yol kaplamalarında ultra yüksek performanslı lifli beton (UYPLB) kullanılması üzerine bir araştırma
A research on using ultra high performance fiber reinforced concrete  (UHPFRC) in concrete road pavements
Yazar: AYHAN ARIK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE TURABİ
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton plaklar = Concrete slabs ; Beton yollar = Concrete roads ; Lif takviyeli beton = Fiber reinforce concrete ; Yüksek performanslı beton = High performance concrete

Özet:
Ultra Yüksek Performanslı Lifli Beton (UYPLB) sıkı içyapısı ve durabilite özellikleri nedeniyle mevcut yolların onarılması için kullanılan Whitetopping kaplaması olarak ideal bir malzemedir. Aynı zamanda UYPLB yeni yapılacak beton yollarda da aşınma katmanı olarak kullanılabilir.  Bu çalışma kapsamında,UYPLB katmanının bazı durabilite özellikleri ve beton yollara yapısal katkısı araştırılmıştır. 

Durabilite açısından UYPLB'nin aşınma direnci ve donma-çözülme etkisi beton yollar için önemlidir. UYPLB'nin bu durabilite özelliklerini belirlemek için üç farklı lif tipi ve oranına sahip dokuz farklı beton karışımı üretilmiştir. Bu karışımların mekanik özelliklerinin belirlenebilmesi için basınç testi, yarmada çekme testi ve prizma eğilme testleri yapılmıştır.  
Durabilite özelliklerinin belirlenmesi için ise donma-çözülme ve aşınma testleri yapılmıştır.  UYPLB'nin beton yolun yapısal davranışına katkısını belirlemek için ise her bir karışım için katmanlı plaklar üretilmiş ve test edilmiştir.  Test plaklarını 60x60x10 cm boyutundadır.  Bu plakların 2.5 cm'lik üst katmanları UYPLB, alttaki 7.5 cm kalınlığındaki bölüm ise lifli geleneksel beton ile üretilmiştir.  Her bir lif tipi ve lif oranı için 2'şer katmanlı plak üretilip test edilmiş, bunların ortalama sonuçları maksimum yük taşıma kapasitesi, ilk çatlak yükü ve enerji yutma kapasiteleri açısından değerlendirilmiştir.

Lif kullanımının UYPLB'nin basınç dayanımına, yarmada çekme dayanımına, plaklarda maksimum yük taşıma kapasitesine, ilk çatlak yüküne ve plak tarafından yutulan enerjiye ciddi katkısı olmaktadır. Aşınma ve donma-çözülme davranışına da olumlu katkısı mevcuttur. Yapılan çalışmalar neticesinde, kullanılan lif oranının artmasıyla davranışa katkının da arttığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) is an ideal material as a Whitetopping coating for the repair of existing roads due to its tight internal structure and durability properties. Also, UHPFRC can be used as a surface layer in new concrete roads. In this study, some durability properties of the UHPFRC layer and its structural contribution to concrete pavements were investigated.

In terms of durability, abrasion resistance and freeze-thaw effect of UHPFRC are important for concrete pavements. To determine these durability properties of UHPFRC, nine different mixtures with three different fiber types and ratios were produced. In order to determine the mechanical properties of these mixtures, compression test, split tensile test and prism bending tests were performed.In order to determine the durability properties, freeze-thaw and abrasion tests were carried out. In order to determine the contribution of UHPFRC to the structural behavior of the concrete pavement, two layered slabs were produced and tested.In order to determine the contribution of UHPFRC to the structural behavior of the concrete pavement, layered slabs were produced and tested for each mixture. Test plates are 60x60x10 cm in size. The 2.5 cm upper layer of these slabs are made of UHPFRC, and the lower 7.5 cm thick section is made of traditional fibrous concrete. For each fiber type and fiber ratio, two layered plates were produced and tested, and their average results were evaluated in terms of maximum load carrying capacity, initial crack load and energy absorption capacity.

The use of fiber significantly contributes to the compressive strength, splitting tensile strength, maximum load carrying capacity of the slabs, the initial crack load and the energy absorbed by the slab. It also has a positive contribution to the wear and freeze-thaw behavior. As a result of the studies, it was observed that the contribution to the behavior increased with the increase in the fiber used.