Çelik, sentetik ve karma lif katkılı betonların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Mechanical properties of steel, synthetic and hybrid fiber reinforced concretes
Yazar: DEMET YAVUZ
Danışman: DOÇ. DR. SONER GÜLER
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Eğilme dayanımı = Bending strength ; Lif takviyeli beton = Fiber reinforce concrete

Özet:
Bu çalışmada, sentetik, çelik ve karma lif katkılı betonların düşük hacim oranlarındaki mekanik özellikleri incelenmiştir. Çelik, sentetik ve karma lifler, betona çeşitli kombinasyonlarda katılarak basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve eğilme dayanımı araştırılmıştır. Bu amaçla, 40 MPa hedef basınç dayanımı ile bir adet kontrol ve 24 adet lifli grup olmak üzere çelik ve sentetik lifler (iki ucu kancalı ve poliamid lif) tek ve karma olarak beton karışımında kullanılmıştır. Lifler betona hacimsel olarak %0.25, %0.50 ve %0.75 oranlarında katılmıştır. Bu karışımların su/çimento oranı 0.4 olarak seçilmiştir. Toplamda 225 adet deney numunesi üretilmiştir. Basınç ve yarmada çekme dayanımı için 150 mm × 150 mm ×150 mm boyutlarında küp kalıplar, eğilme dayanımı için ise 100 mm × 100 mm × 400 mm boyutunda kiriş kalıplar kullanılmıştır. Deney sonuçları liflerin betona karma ve tek katılmasıyla yarmada çekme ve eğilme dayanımında bütün lif hacimlerinde dikkate değer bir artış gözlenmiştir. Buna karşı basınç dayanımındaki artışın çok belirgin olmadığı görülmüştür. Basınç, yarmada çekme ve eğilme dayanımlarındaki en büyük artışlar M21 kodlu karma lif katkılı numunelerde sırasıyla %15.1, %73.4 ve % 67.9 olarak gerçekleşmiştir. Buna ek olarak, çoklu regresyon analizleri yapılarak çelik, sentetik ve karma lif katkılı betonların basınç, eğilme ve yarmada çekme dayanımlarını tahmin etmek için yeni denklemler önerilmiştir ve literatürde bulunan mevcut modellerle karşılaştırılmıştır.

Abstract:
This paper aims to investigate the mechanical properties of synthetic, steel, and hybrid reinforced concretes with low fiber volume fractions. The effects of various combinations of steel, synthetic, and hybrid fibers on compressive strength, splitting tensile strength, and flexural strength of concretes were studied. To this end, to obtain optimum mix proportion, steel and synthetic fibers namely hooked-end steel (HF) and polyamide (PA) concrete batches, one control and twenty-four fiber reinforced concrete with target compressive strength of 40 MPa were produced. The total volume percentage of fibers was kept at 0.25%, 0.50%, and 0.75% by volume. Water/cement ratio was kept at 0.4. Total number of concrete samples was 225. Cube molds with the size of 150 ×150 ×150 mm were used for compressive and splitting tensile strength and beam molds with the size of 100 ×100 ×400 mm were used for flexural strength. The test results clearly showed that the using of single and hybrid fibers in concrete mix enhance significantly splitting tensile strength and flexural strength of concretes for all fiber volume fractions. However, the increase in compressive strength was not notable. The biggest increase for compressive, splitting tensile and flexural strength were 15.1%, 73.4% ve 67.9% respectively for the mixture code M21. Furthermore, new equations were developed to predict compressive, strength of synthetic, steel and hybrid fiber reinforced concretes by using fiber reinforcing index and these equations were compared with existing models.