Normal ve yüksek dayanımlı betonların mekanik davranışına lif içeriğinin ve dayanımının etkisi
Effects of fiber content and strength on mechanical behaviour of normal and high strength concretes
Yazar: DENİZ SANEM SARI
Danışman: PROF. DR. MEHMET ALİ TAŞDEMİR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Çelik lif = Steel fiber

Özet:
Karma lif içeren normal ve yüksek dayanımlı betonlarda lif içeriğinin ve dayanımının yük-sehim eğrisine etkisi incelendi. Su/bağlayıcı oranı 0,75 ve 0,29 olan iki seri karışım üretildi. Bu karışımlardan iki tanesi yalın beton (C25 ve C80) olup, diğerleri ise karma ve tek tip çelik tel içeren donatılı betonlardır. Çelik tellerin sertleşmiş çelik tel donatılı betonların (ÇTDB) basınç dayanımı, elastisite modülü, yarma çekme dayanımı, net eğilme dayanımı ve kırılma enerjisi gibi mekanik özelliklerine etkisi incelendi. Her beton sınıfı için, elastisite modülü ve basınç dayanımlarında çelik tel içeriğinin önemli bir etkisinin olmadığı görüldü. Buna karşın, çelik tel donatılı betonlarda çelik tel içeriği yarmada çekme dayanımı ve özellikle net eğilme dayanımını etkilemektedir. Yüksek dayanımlı betonda 39 kg/m3 yüksek dayanımlı çelik lif içeren betonun kırılma enerjisi, 57 kg/m3 normal dayanımlı çelik tel içeren normal betonun kırılma enerjisinden daha yüksektir. Çelik tel donatılı yüksek dayanımlı betonlar veya daha yüksek çelik tel içerikli normal dayanımlı betonlarda, ilk çatlaktan sonra deformasyon arttıkça tepe noktası öncesinde belirgin şekil değiştirme sertleşmesi oluşmakta diğer bir deyişle yüksek performanslı kompozit davranışı sergilenmektedir. Normal dayanımlı ÇTDB'larda kırılma enerjisi yalın betonun kırılma enerjisinin 38 katına, yüksek dayanımlı betonda ise çelik tellere bağlı olarak bu oran 83 kata kadar yükseldi.

Abstract:
Effects of strength and contents of steel fibers on the load versus deflection at midspan curves of normal and high strength concrete beams with hybrid fibers were investigated. Two series of concrete with water/binder ratios of 0,75 an 0,29 were produced. Two of them were plain concretes, (C25 and C80) others SFRCs with hybrid steel fibers and single steel fiber. Effects of fibers on the mechanical properties of hardened concrete, such as compressive strength, modulus of elasticity, splitting tensile strength, net bending strength and fracture energy were also investigated. For each concrete class, it is shown that there is no significant effect of fiber volume fraction on the compressive strength on the modulus of elasticity. However, there is an effect of the steel fiber content on splitting tensile and especially net bending strengths of SFRCs. Fracture energy of high strength concrete with 39 kg/m3 high strength steel fiber is higher than that of normal strength concrete with 57 kg/m3 normal strength steel fiber. In high strength concretes with steel fibers or normal strength concretes with higher steel fiber content, the typical strain hardening in the ascending branch of the load-deflection curve is an indication of high performance cementitious composites. Fracture energy of high strength SFRCs increased up to 83 times compared to that of normal strength conrete, while in normal concretes with steel fibers, this increase in fracture energy due to steel fibers was 38 times compared to the plain concrete.