Lif donatılı çimentolu ince kompozitler – mimaride kullanımı
Fiber reinforced cementitious composites – architectural applications
Yazar: MEHTAP YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. ZEHRA CANAN GİRGİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Mimarlık = Architecture ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Beton; insanlığa hizmet eden ve yaygın olarak kullanılan bir yapı malzemesidir. Beton, geçmişte sadece çelik donatı ile birlikte kullanılırken, günümüzde farklı amaçlara yönelik değişik lif tiplerinin geliştirilmesi, donatılı betonun (çelik donatı, lif, çelik donatı+lif) kullanım alanını genişletmiştir. Farklı süneklik düzeyleri olan lifler laboratuvar ortamı ile sınırlı kalmayıp, amaca uygun uygulama alanlarına girmiştir (perde bağ kirişleri, köprü derzleri, cephe panelleri, estetik tasarım elemanları vb.).
Tez kapsamında, beton teknolojilerinin tarihsel gelişimi, tipleri ile incelenmiş, takiben lifli çimentolu kompozit teknolojileri ele alınmış; lif tipleri, karışım tasarımı, mekanik büyüklükleri ve uygulama alanları ayrıntılı olarak incelenmiştir. Ayrıca bir özel sektör firmasının malzeme, üretim ve laboratuvar desteği ile firma bünyesinde deneysel araştırma  çalışmaları yürütülmüş, cephe panellerinde cam lifler yerine bazalt liflerin kullanılabilirliği, karışım özellikleri, yerleşebilirlik, fiziksel ve mekanik büyüklükler açısından araştırılmıştır. Döküm ve püskürtme olmak üzere iki tip uygulama gerçekleştirilmiş ve sonuçları irdelenmiştir.  
Yalnız çimento kullanılarak yapılan deneysel üretimlerde bazalt lifin erken yaşlarda (ilk 7 gün) cam liften gerek dayanım gerekse şekildeğiştirme açısından daha iyi sonuç verdiği gözlenmiştir. 28 gün bazında bazalt lifli numunelerde maksimum şekildeğiştirme düzeyinde bir miktar azalma olduğu,devamında gerçekleştirilen ıslanma-kuruma testinde ise gevrek davranışın belirginleştiği gözlenmiştir. Bazaltın karışım tasarımında bazı değişikler ile cam life iyi bir alternatif olabileceği düşünülebilir.
Çalışmanın İlk Bölümünde, literatür özeti, amaç ve izlenen yöntem anlatılmıştır.
İkinci Bölümde; beton teknolojilerinin gelişimi hakkında bilgi verilmiş, lifli beton teknolojileri ve mimari uygulamalar incelenmiştir.
Üçüncü Bölümde; cam lifli çimentolu kompozitler (GFRC) ve yeni nesil beton türü olan sünekliği arttırılmış lifli çimentolu kompozitler hakkında genel bilgi verilmiş; karışım tasarımı ve mekanik büyüklükler ile ilgili deneysel veriler, sonuçlar irdelenmiş ve bu alandaki güncel mimari örneklerden bahsedilmiştir.
Dördüncü Bölüm; standart olarak cam lif ile üretilen cephe elemanlarının bazalt lif seçeneği ile olabilirliği üzerine deneysel bir araştırma ve değerlendirmesine ayrılmıştır.
Beşinci bölümde;  genel bir değerlendirme yapılarak araştırmanın sonucu ve öneriler aktarılmıştır.

Abstract:
Concrete serves the humanity as an important structural material. While concrete was always used only with steel reinforcement in the past, nowadays, several fiber types have been developed for different application areas. Thus, to reinforce concrete may not be limited only to rebar, fiber addition for enhanced ductility (e.g. link beams in coupled shear walls or bridge joints) or for moderate ductility (e.g. façade panels, aesthetic designs) has been introduced to application areas from laboratory conditions. 
In the scope of this Thesis, historical development of concrete technology is summarised. The types and characteristics of fibers and their utilization areas are adressed. Then, especially, the technology of engineered cementitious composites (ECC) has been focused; the types of fibers, mix design, workability, physicaland mechanical characteristics are explored in detail. An experimental research study on façade panels were conducted within a private sector firm with their material, production and laboratory support.  The utility possibility of basalt fibers instead of glass fibers were experimentally studied on panels in view of the production technique (premix and spraying), fiber sizes, mix design, physical and mechanical characteristics. 

From the experimental studies on the panels, that only cement was used, basalt fibers are superior than glass fibers in view of ultimate bending strength and deformation in early curing period (up to 7 days). However, there is a need to enhance ultimate deformation in 28 days and especially  the transition from ductile to brittle deformation characteristic in aging period. As a result, ıt may be concluded that the basalt fibers may be used as an alternative to glass fibers by enhancing final deformation characteristics.
In the First Section of the study, the literature summary, purpose and methodology are given.
The Second Section gives knowledge about the development of concrete technology, fiber reinforced concrete technologies and architectural applications.
In the Third Section; glass fiber reinforced concrete (GFRC) and engineered cementitious concrete (ECC) are investigated in view of mix design, mechanical characteristics through the experimental data and actual architectural applications.
In the Fourth Section; an experimental study was carried out on the utility possibility of basalt fibers instead of standard glass fibers for exterior façade elements.
In the Fifth Section; the results and recommendations of this Thesis are presented.