SIFCON'un mekanik davranışlarının farklı lif ve matris fazına göre incelenmesi
Examination of mechanical behaviors of SIFCON based on different fiber and matrix phases
Yazar: HALUK GÖRKEM ALCAN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET FERHAT BİNGÖL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Çelik lif = Steel fiber

Özet:
SIFCON (çimento harcı enjekte edilmiş lifli beton) çeşitli lifler kullanılarak elde edilen, çimento esaslı kompozit bir malzemedir. SIFCON hacimce %5 - %20 oranında lif içerir. Sahip olduğu bu yüksek lif miktarı sayesinde, SIFCON basınç dayanımı, eğilme dayanımı, çekme dayanımı ve tokluk gibi mekanik özelliklerde yüksek performans gösterir. Bu yeni nesil özel beton, özellikle sahip olduğu yüksek tokluk ve eğilme dayanımlarından ötürü patlamaya karşı dayanıklı askeri yapılarda, endüstriyel zeminlerde ve köprü ayaklarında kullanılması tavsiye edilir.
SIFCON harç fazı, lif fazı ve ara yüzey olmak üzere üç farklı fazdan meydana gelmektedir. Bu çalışmada, lif fazının değişiminin SIFCON' un mekanik özelliklere etkisini gözlemlemek için çelik ve elyaf lif kullanılmıştır. Ayrıca çimento ağırlığının %5, %10 ve %15' i kadar silis dumanı ve çimento ağırlığının %20, %40 ve %60' ı kadar uçucu kül ilave edilerek, harç fazına katılan mineral katkıların SIFCON' un  mekanik özelliklerine nasıl etki ettiği incelenmiştir.
Mekanik özelliklerin tespiti için üretilen SIFCON numunelere basınç, eğilme ve tokluk deneyleri yapılmıştır. Ayrıca ilave edilen mineral katkıların iç yapıda oluşturduğu değişikleri gözlemlemek için SEM görüntüleri alınmıştır. Elde edilen veriler sonucunda çelik liflerin elyaf liflere göre daha yüksek deneysel sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Mineral katkıların kullanılmasının betonunun mekanik özelliklerine olumlu etkisi yapılan deneylerle anlaşılmıştır. Bunun yanı sıra alınan SEM görüntüleri, mineral katkıların betonun iç yapısını iyileştirdiği görülmektedir.

Abstract:
SIFCON (Slurry Infiltrated Fiber Concrete) is a cement-based composite material obtained by using various fibers. SIFCON contains 5 to 20% fiber in volume. Due to its high percentage of fiber, SIFCON displays a high performance in mechanical properties such as compressive strength, bending strength, tensile strength and toughness. This new generation special concrete is recommended for use in blast proof military structures, industrial floors and bridge legs, particularly for its high toughness and bending strength.
SIFCON consists of three phases; mortar phase, fiber phase and interface. In this study, steel and woolen polypropylene fibers are used in order to observe the effects of changing the fiber phase on the mechanical properties. Furthermore, effects of mineral additives mixed into the mortar phase on the mechanical properties of SIFCON were analyzed by adding silica fume in amounts of 5, 10 and 15% of cement weight and fly ash in amounts of 20, 40 and 60% of cement weight. 
Compression, flexural and toughness experiments were conducted on SIFCON specimens to determine the mechanical properties. Additionally, SEM images were taken to observe the changes in the internal structure caused by the mineral additives. As a result of the data obtained, it was found that the steel fibers yield higher experimental outputs compared to woolen polypropylene fibers. Positive impact of using mineral additives on the mechanical properties of the concrete was clarified with the experiments conducted. The SEM images taken in the study prove that the mineral additives improve the internal structure of the concrete.