Karma lif kullanılan yüksek performanslı nano beton üretimi
High performance nano concrete production using mixed fiber
Yazar: ENİS BİLİM
Danışman: PROF. DR. SERKAN SUBAŞI
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yüksek performanslı beton üretimine dünyada birçok ülke özel bir önem vermektedirler.  Bu anlamda son yıllarda beton teknolojisindeki gelişmeler ile yüksek dayanımlı ve lif takviyeli betonlar yeni bir kompozit yapı malzemesi olarak ortaya çıkmış ve çeşitli uygulamalarda kullanımları yaygınlaşmıştır. Ayrıca; beton teknolojisi alanında diğer bilim ve mühendislik dallarında olduğu gibi nano teknolojideki gelişmeleri de yakından takip edilmekte ve olası yeni uygulama alanları ortaya çıkmaktadır. Yüksek dayanım elde etmek için nano partiküllerin yapı malzemelerinde kullanımı her geçen gün daha da ilgi çekmektedir. Bu çalışmanın amacı; karma lif kullanılan yüksek performanslı nano beton üretimidir. Bu amaçla üretilen beton örneklerinde silis, bazalt ve kuvars olmak üzere 3 farklı agrega nano filler malzeme olarak TiO2, takviye malzemeler olarak ise kırpılmış cam, bazalt ve PVA lifler kullanılmıştır. Çalışma kapsamında ilk etapta lifli karışımlarda kullanılacak agrega türü ve tane dağılımı belirlemek amacı ile silis, bazalt ve kuvars agregaları ile 4 farklı tane dağılımı (AFS 30-35, F-0,5, F-0,8, F-1) ve %1 oranında TiO2 katkılı betonlar üretilerek yüksek dayanım veren beton karışımı elde edilmiştir. En yüksek dayanımı veren agrega türü ve tane dağılımına sahip olan beton karışımına cam, bazalt ve PVA fiberler tek tek ve karma olarak %1, %2 ve %3 oranında katılarak lifli yüksek performanslı nano beton örnekleri üretilmiştir. Üretilen beton örnekleri üzerinde slamp, birim hacim ağırlık, su emme, basınç dayanım ve eğilme dayanım deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak; liflerin beton basınç dayanımı üzerine önemli bir katkısı olmadığı, ancak eğilme dayanımlarını arttırdığı, karma lif kullanımı ile farklı özelliklere sahip betonların üretilebileceği ancak mekanik özelliklerde tekli lif kullanımına göre dayanım değerlerinde önemli farklılıkların olmadığı, nano materyal olarak TiO2 kullanımı ile mekanik özelliklerde yaklaşık %5 lik bir iyileşmenin sağlandığı görülmüştür.  

Anahtar sözcükler: Karma lif, Yüksek performanslı beton, Nano beton.

Abstract:
Many countries give special importance to high performance concrete production in the world. In this sense, with the advances in concrete technology in recent years, high strength and fiber reinforced concretes have emerged as a new composite construction material and their usage has become widespread in various applications.
Also; the developments in nanotechnology are closely monitored in concrete technology like as in other science and engineering disciplines technology. Consequently, possible new applications are emerging in concrete technology. The use of nanoparticles in building materials to obtain high strength is being interested day by day.
The aim of this study is the production of high-performance nano concrete by using mixed fiber. For this purpose, silica, basalt, and quartz were used as aggregates, TiO2 was used as nano filler material and also chopped glass, basalt and PVA fibers were used as reinforcement materials in the production of concrete samples.
In the scope of the study, in order to determine aggregate type and grain distribution to be used in fibrous mixtures, silica, basalt and quartz aggregates with 4 different grain distributions (AFS 30-35, F-0,5, F-0,8, F-1) were determined. Then, %1 TiO2 added concretes were produced and high strength concrete mixture was obtained.
After determinin the concrete mixture which has the highest strength, high performance nano concrete samples were produced by adding the ratios of %1, %2 and %3 of glass, basalt and PVA fibers individually or mixed. Slamp, unit weight, water absorption, compressive strength and flexural strength tests were performed on the produced concrete samples. As a result; it has been observed that fibers do not have a significant contribution on the compressive strength of concrete but they increase the bending strength.  Also, it is seen that the concrete with different properties can be produced by using mixed fiber, but there are no significant differences in strength values compared to single fiber use in mechanical properties.  Another significant result is that by using TiO2 as nano material, an improvement of approximately %5 in mechanical properties is achieved.
Keywords: Mixed fiber, High performance concrete, Nano concrete.