Liflerle güçlendirilmiş uçucu küllü betonların özellikleri
Properties of fiber reinforced fly ash concrete
Yazar: OKAN KARAHAN
Danışman: DOÇ.DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
ÖZDOKTORA TEZİLİFLERLE GÜÇLENDİRİLMİŞ UÇUCU KÜLLÜBETONLARIN ÖZELLİKLERİOkan KARAHANÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜİNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALIDanışman : Doç. Dr. Cengiz Duran ATİŞYıl : 2006, Sayfa: 256Jüri : Doç. Dr. Cengiz Duran ATİŞDoç. Dr. Alaettin KILIÇDoç. Dr. İsmail H. ÇAĞATAYYrd. Doç. Dr. A.Hamza TANRIKULUYrd. Doç. Dr. Fatih ALTUNBu çalışmada Sugözü uçucu külü katkılı betonlar ile polipropilen lif ve çeliklif ile güçlendirilmiş normal ve uçucu kül katkılı betonların özellikleri araştırılmıştır.Su/bağlayıcı oranı 0.35, bağlayıcı dozajı 400 kg/m3 olarak belirlenmiştir. Uçucu külçimento ile kütlece %10, %15, %20, %25, %30 ve %45 ikame oranlarında yerdeğiştirilmiştir. 19 mm uzunluğundaki polipropilen lif hacimce %0.05, %0.10 ve%0.20 oranlarında ve 35 mm uzunluğunda ve 0.55 mm çapındaki çelik lif isehacimce %0.25, %0.50, %1.00 ve %1.50 oranlarında normal ve %15 ve %30 uçucukül katkılı betonlara ilave edilmiştir. Betonlar üzerinde puzolanik aktiflik, birimağırlık, işlenebilme, basınç dayanımı, elastisite modülü, eğilme dayanımı, tokluk,yarmada çekme dayanımı, aşınma, rötre, boşluk oranı, su emme, kapiler su emme,karbonatlaşma, ultrasonik hız ve donma çözülme deneyleri yürütülmüştür.Polipropilen lifin ve artan lif oranlarında özellikle %0.05 oranından sonra betonlarındayanım ve dayanıklılık özelliklerine pek bir etkisi görülmemiştir. Çelik lifinözellikle lif hacmi değişimine bağlı olarak betonun eğilme dayanımı, tokluk,yarmada çekme dayanımı, aşınma ve rötre gibi özelliklerini önemli ölçüde olumluyönde etkilediği belirlenmiştir. Enerji tasarrufundan kaynaklanan ekonomik kazançve gün geçtikçe hissedilen çevreyi koruma gereği, ayrıca uçucu külün taze vesertleşmiş betonun birtakım özelliklerini iyi yönde etkilemesi, uçucu külün liflibetonlarda kullanılmasının başlıca nedenleridir. Çalışmaların sonucunda, Sugözüuçucu külünün %30 oranlarına kadar normal ve liflerle güçlendirilmiş betonlardamineral katkı olarak kullanılabileceği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Polipropilen, Çelik Lif, Uçucu Kül, Lifle Güçlendirilmiş BetonI

Abstract:
ABSTRACTPh. D THESISPROPERTIES OF FIBER REINFORCEDFLY ASH CONCRETEOkan KARAHANDEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERINGINSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCESUNIVERSITY OF ÇUKUROVASupervisor : Assoc. Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞYear : 2006, Pages: 256Jury : Assoc. Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞAssoc. Prof. Dr. Alaettin KILIÇAssoc. Prof. Dr. İsmail H. ÇAĞATAYAssist. Prof. Dr. A.Hamza TANRIKULUAssist. Prof. Dr. Fatih ALTUNIn this study, properties of Sugözü fly ash concrete with polypropylene fiberand steel fiber reinforced normal and fly ash concrete were investigated. Water-binder ratio and the amount of binder were kept constant as 0.35 and 400 kg/m3,respectively. Fly ash replacement ratios were 10%, 15%, 20%, 25%, 30% and 45%.Addition of fiber ratios were 0.05%, 0.10% and 0.20% for polypropylene fiber with19 mm length, and 0.25%, 0.50%, 1.00% and 1.50% for steel fiber with 35 mmlength and 0.55 diameter. Fibers were added to a reference concrete and concretecontaining 15% and 30% fly ash. Test were performed for concrete properties:pozzolanic activity, unit weight, workability, compressive strength, modulus ofelasticity, flexural strength, toughness, splitting tensile strength, abrasion, dryingshrinkage, porosity, water absorption, capillary water absorption, carbonation,ultrasonic velocity and freezing/thawing resistance. Polypropylene fibers wereobserved to have no statistically effects on strength and durability, especiallypolypropylene fiber addition after at 0.05%. Steel fiber positively affected theproperties of concrete such as flexural strength, toughness, splitting tensile strength,abrasion and shrinkage of concretes according to fiber volume. Direct economicfactors caused by energy conversation and the increasing awareness of the need toprotect environment, as well as the modification of certain properties of fresh andhardened concrete were major reasons for using fly ash in fiber reinforced concrete.Test results indicated that Sugözü fly ash could be used as a mineral admixture fornormal and fiber reinforced concrete up to 30% replacement level.Keywords: Polypropylene, Steel Fiber, Fly Ash, Fiber Reinforced ConcreteII