Değişik parametrelerin beton ile çelik donatı aderansına etkisi
Effect of various parameters on concrete - steel reinforcement bond
Yazar: HASAN ŞAHAN AREL
Danışman: DOÇ. DR. ŞEMSİ YAZICI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapılan bu tez çalışmasında donatı-beton aderansına değişik parametrelerin etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda çalışma 4 aşamada yürütülmüştür.1. aşamada; beton donatı aderansına farklı sınıflardaki betonların mekanik özelliklerinin, pas payı tabaka kalınlığının ve kür süresinin etkisi incelenmiştir. 2. aşamada; beton donatı aderansına farklı dayanım seviyelerindeki betonlarda değişik miktarlarda çelik lif kullanımının, lif narinliğinin, pas payı tabaka kalınlığının ve kür süresinin etkisi araştırılmıştır. 3. aşamada; lifli ve lifsiz beton numunelerde beton donatı aderansına yüksek sıcaklığın etkisi incelenmiştir. 4. aşamada ise; donatı çapı, gömülme boyu, pas payı tabaka kalınlığının donatı beton aderansına etkisi araştırılmıştır.Bu amaçlar çerçevesinde; 1. aşama deneylerde; C8, C12, C16, C20, C30, C40, C50 ve C60 sınıfında betonlar, 2. aşama deneylerde; l/d oranı 40 ve 80 olan 0, 10, 20, 30, 40, 60 ve 80 kg/m³ çelik lif içeren C20, C40 ve C60 sınıfı betonlar, 3. aşamada; C8 - C60 sınıfları arasındaki lifsiz betonlar ile 0 - 80 kg/m³ içeriğinde ve l/d oranı 40 veya 80 olan çelik lif içeren C20, C40 ve C60 sınıfı çelik lifli betonlar 300 °C ve 500 °C sıcaklığa maruz bırakılmıştır, 4. aşama deneylerde ise C20, C40 ve C60 sınıfı lifsiz betonlar kullanılmıştır. Çalışmanın 1., 2. ve 3. aşamaları için üretilen betonlardan hazırlanan 150*150*150 mm boyutlarındaki küp örneklere 14 mm çaplı nervürlü donatılar pas payı tabaka kalınlığı 40 mm, 55 mm ve 70 mm olacak şekilde 5d (70 mm) gömülme boyunda yerleştirilmiştir.4. aşama deneylerde ise üretilen betonlardan hazırlanan 150*150*150 mm ebatlarındaki küp örneklere 10, 12 ve 14 mm çaplı nervürlü donatılar pas payı tabaka kalınlığı 40 mm, 55 mm ve 70 mm gömülme boyu 5d, 7d ve 9d olacak şekilde gömülmüştür. Tüm aşamalarda hazırlanan örnekler üzerinde çekip çıkarma deneyleri gerçekleştirilerek betonlara gömülü donatıları çıkarmak için gerekli olan kuvvetler ve bir kısım beton numuneler üzerinde ise aderans dayanımları belirlenmiştir. Ayrıca üretilen betonların mekanik özelliklerini saptamaya yönelik 150*150*150 mm küp ve 150*300 mm silindir örnekler dökülmüş ve üretilen betonların basınç ve yarmada çekme dayanımları ile elastisite modülleri de saptanmıştır.Tez çalışması sonucunda her aşamada elde edilen veriler kullanılarak donatı beton aderansı ile incelenen parametreler arasında amprik bağıntılar türetilmeye çalışılmıştır. Türetilen bağıntıların deney sonuçlarındaki mevcut bulgularla uyumları da incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Aderans, beton, donatı, çelik lif, yüksek sıcaklık, pas payı tabaka kalınlığı, mekanik özellikler.

Abstract:
Yapılan bu tez çalışmasında donatı-beton aderansına değişik parametrelerin etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda çalışma 4 aşamada yürütülmüştür.1. aşamada; beton donatı aderansına farklı sınıflardaki betonların mekanik özelliklerinin, pas payı tabaka kalınlığının ve kür süresinin etkisi incelenmiştir. 2. aşamada; beton donatı aderansına farklı dayanım seviyelerindeki betonlarda değişik miktarlarda çelik lif kullanımının, lif narinliğinin, pas payı tabaka kalınlığının ve kür süresinin etkisi araştırılmıştır. 3. aşamada; lifli ve lifsiz beton numunelerde beton donatı aderansına yüksek sıcaklığın etkisi incelenmiştir. 4. aşamada ise; donatı çapı, gömülme boyu, pas payı tabaka kalınlığının donatı beton aderansına etkisi araştırılmıştır.Bu amaçlar çerçevesinde; 1. aşama deneylerde; C8, C12, C16, C20, C30, C40, C50 ve C60 sınıfında betonlar, 2. aşama deneylerde; l/d oranı 40 ve 80 olan 0, 10, 20, 30, 40, 60 ve 80 kg/m³ çelik lif içeren C20, C40 ve C60 sınıfı betonlar, 3. aşamada; C8 - C60 sınıfları arasındaki lifsiz betonlar ile 0 - 80 kg/m³ içeriğinde ve l/d oranı 40 veya 80 olan çelik lif içeren C20, C40 ve C60 sınıfı çelik lifli betonlar 300 °C ve 500 °C sıcaklığa maruz bırakılmıştır, 4. aşama deneylerde ise C20, C40 ve C60 sınıfı lifsiz betonlar kullanılmıştır. Çalışmanın 1., 2. ve 3. aşamaları için üretilen betonlardan hazırlanan 150*150*150 mm boyutlarındaki küp örneklere 14 mm çaplı nervürlü donatılar pas payı tabaka kalınlığı 40 mm, 55 mm ve 70 mm olacak şekilde 5d (70 mm) gömülme boyunda yerleştirilmiştir.4. aşama deneylerde ise üretilen betonlardan hazırlanan 150*150*150 mm ebatlarındaki küp örneklere 10, 12 ve 14 mm çaplı nervürlü donatılar pas payı tabaka kalınlığı 40 mm, 55 mm ve 70 mm gömülme boyu 5d, 7d ve 9d olacak şekilde gömülmüştür. Tüm aşamalarda hazırlanan örnekler üzerinde çekip çıkarma deneyleri gerçekleştirilerek betonlara gömülü donatıları çıkarmak için gerekli olan kuvvetler ve bir kısım beton numuneler üzerinde ise aderans dayanımları belirlenmiştir. Ayrıca üretilen betonların mekanik özelliklerini saptamaya yönelik 150*150*150 mm küp ve 150*300 mm silindir örnekler dökülmüş ve üretilen betonların basınç ve yarmada çekme dayanımları ile elastisite modülleri de saptanmıştır.Tez çalışması sonucunda her aşamada elde edilen veriler kullanılarak donatı beton aderansı ile incelenen parametreler arasında amprik bağıntılar türetilmeye çalışılmıştır. Türetilen bağıntıların deney sonuçlarındaki mevcut bulgularla uyumları da incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Aderans, beton, donatı, çelik lif, yüksek sıcaklık, pas payı tabaka kalınlığı, mekanik özellikler.