Mineral katkılı kendiliğinden yerleşen lifli betonun mekanik, durabilite ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
An investigation on the mechanical, durability and microstructure properties of fiber reinforced self-compacting concrete with mineral powders
Yazar: ÇAĞLAR YALÇINKAYA
Danışman: DOÇ. DR. HALİT YAZICI
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Bölümü / Yapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Donma-çözülme = Freezing-thawing ; Kendiliğinden yerleşen betonlar = Self compacting concretes ; Mikroyapı = Microstructure ; Çelik lif = Steel fiber

Özet:
Bu çalışmada kendiliğinden yerleşen çelik lifli betonun (KYÇLB) mekanik, durabilite ve mikroyapı özellikleri araştırılmıştır. Mekanik özellikler olarak eğilme ve basınç yükleri altındaki davranışlar incelenmiştir. Donma ? çözülme (D-Ç) etkisinde kalan numuneler üzerinde mikroyapı analizleri gerçekleştirilmiştir. Çimento yerine yüzde elli oranında yüksek fırın cürufu ikamesinin, iki farklı çelik lif tipinin (makro, mikro) ve hava sürükleyici katkının kendiliğinden yerleşen betonun (KYB) eğilme ve basınç yükleri altındaki performansına ve D-Ç durabilitesine etkileri incelenmiştir. Kullanılan çelik lif dozajı metreküpte kırk kilogramdır. Makro ve mikro lifin birlikte kullanıldıkları karma lif kombinasyonu da mevcuttur. Yapılan çalışmalarda YFC'nin taze hal performansını arttırdığı görülmüştür. Çelik liflerin narinlikleri arttıkça reoloji üzerindeki olumsuz etkilerinin arttığı belirlenmiştir. Çelik liflerin genellikle mekanik özellikleri geliştirdiği, cüruf içeren KYB'lerin ilerleyen yaşlarda çimentodan daha iyi mekanik performansa sahip oldukları görülmüştür. Metreküpte kırk kilogram mikro lif kullanımı eğilme yükünü fazla arttırmazken, makro lif kullanımı deformasyon sertleşmesi yaratmıştır. Çelik lifler yalın betonun kırılma davranışını tamamen değiştirmiş ve kırılma enerjilerini yirmi ila doksan katına çıkartmıştır. En iyi kırılma enerjisi performansını makro lifler sergilemiştir. Tüm KYB ve KYÇLB karışımları tatminkar durabilite performansına sahiptir. Atık bir malzeme olarak YFC'nin D-Ç çevrimlerinden önemli bir hasar görmeden KYB'de yüksek oranda kullanımı mümkün görünmektedir.

Abstract:
Mechanical, durability and microstructure properties of fiber reinforced self-compacting concrete (FRSCC) were investigated in the scope of this study. Flexural and compressive performance were determined as mechanical properties. Microstructural analyses were performed on the specimens that were exposed to the freeze ? thaw (F-T) effect. The effects of fifty percent (wt.) ground granulated blast furnace slag replacement, two different types of steel fiber (macro and micro) and air entraining admixture on mechanical performance and F-T durability were studied. Dosage of steel fiber was forty kilograms per cubic meter and hybrid usage of macro and micro fibers were also studied. Fresh state test results showed that GGBFS has an improvement effect on rheological properties. Steel fibers affected fresh state performance adversely and this negative effect gets more important with an increasing of fiber aspect ratio. Steel fiber usage generally improved mechanical properties. GGBFS replacement exhibited better mechanical performance than only cement binder usage at later ages. Steel micro fibred self-compacting concrete exhibited deflection softening but macro fiber usage caused deflection hardening behavior under flexural loading. Morever steel fibers changed fracture behavior of plain concrete completely and fracture energy values of FRSCC were from twenty to ninety times of plain self-compacting concrete (SCC) specimens. The best performance from the point of fracture nergy was exhibited by macro fiber usage. All SCC and FRSCC series showed satisfactory F-T resistance. High amount of GGBFS as an industrial by-product can be used in SCC without important mechanical loss due to F-T cycles.