Polyester ve polipropilen telli betonların yol kaplaması olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
A reasearc of the usage for polyester and polypropylene fibers reinforcement concretes as a pavement
Yazar: HAKAN BOLAT
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OSMAN ŞİMŞEK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Beton kaplama = Concrete pavement ; Beton katkı maddeleri = Concrete additives

Özet:
Yapılan araştırmalar liflerin beton performansını önemli derecede etkilediğini göstermektedir. Literatürde çelik liflerin betonun eğilme dayanımını ve enerji yutma kapasitesini arttırdığı belirlenmiştir. Ancak çelik liflerin beton yol gibi korozif ortamlarda sürekli bulunması zamanla lif etkisinin ortadan kalkmasına neden olabilmektedir. Bu nedenle mikro sentetik lif üreticileri kimyasallara ve korozif ortamlara dayanıklı, aynı zamanda çelik life alternatif olması amacıyla makro sentetik polyester ve polipropilen telleri piyasaya sunmuşlardır.Bu çalışmanın amacı, polyester (PYTB) ve polipropilen tel takviyeli betonların (PPTB) çelik tel takviyeli (ÇTB) ve tel takviyesiz betonlara göre taze ve sertleşmiş beton deneyleri ile performansları belirlenerek karayolu üst yapısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Çalışmada PYTB, PPTB ve ÇTB'lar ile bunlara referans olması için iki farklı tel içermeyen beton tasarımı olmak üzere toplam beş tür beton üretilmiştir. Referans betonlarından R1, karışım tasarımı olarak tel içerikli betonlar ile aynıdır. Diğer referans beton R2 ise normal yol betonu olarak üretilmiştir. Betonlar üzerinde fiziksel deneylerin yanı sıra plak, kiriş eğilme, yarmada çekme dayanımı, basınç ve elastiklik modülü, yüzey sertliği yardımıyla yaklaşık basınç dayanımı, ultrasonik ses geçiş hızı, aşınma, kapiler su emme ve karbonatlaşma derinliği deneyleri yapılmıştır.Çalışmada yapılan plak, kiriş eğilme ve yarmada çekme deney sonuçlarına göre polipropilen (PP) tellerin betonun ilk çatlak yükünü arttırdığı, çelik ve polyester (PY) tellerin ise önemli bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Betonların plak deneylerinden elde edilen enerji yutma değerlerine bakıldığında PPTB'ların ÇTB'nunun ~%23,5'i ve PYTB'larında ~%14,8'i seviyesinde olduğu görülmüştür. Kiriş eğilme deney sonuçları da bunu doğrulamaktadır. Aşınma deneylerinde aşınma kaybı en çok ÇTB'larında görülmüştürSonuç olarak ağır taşıt yükleri ve olumsuz hava koşullarına maruz beton yollar için ÇTB'ların yüksek enerji yutma kapasiteleri sayesinde daha uygun olacağı görülmüştür. Ancak ÇTB'ların ilerleyen yaşlarda, özellikle çelik tellerin betonun ilk çatlak yüküne etki etmemesi, aşınma nedeni ile betondan daha iri parçalar koparması ve diğer korozif şartlar nedeniyle özelliğini kaybedebileceği de dikkate alınmalıdır. Özellikle PP tellerin betonun ilk çatlak yükünü arttırması ve aşınma ve korozif şartlardan çok daha az etkilenmesi PPTB'ların ancak ilerleyen yaşlarda ÇTB'lara alternatif olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Researches have been shown that fibres have a significant affect on the concrete performance and also steel fibres increases flexural strength and energy absorbsion. However corrosive environment affects the fibres negatively. Therefore synthetic micro-fibre producers have supplied alternative macro-synthetic polyester and polypropylene fibres to prevent negative effects of corrosion and chemicals.The purpose of this study is to research polyester (PYTB) and polypropylene (PPTB) reinforcement concrete according to steel fiber reinforcement concrete (SFRC) and without fiber concrete which indicated performance by fresh and hardened concrete tests as a concrete pavement. In this study, five species concrete produced that PYTB, PPTB and SFRC fibre concretes and two concretes without fibre to make reference of them. Reference concrete R1 mix design with content is the same as the PYTB, PPTB and SFRC. Other reference R2 mix design is produced normal pavement concrete. On all types of concrete were performed physical experiments, slab tests, beams flexural toughness, tensile split strength, compressive strength and elasticity module, determination of compressive strength of concrete by surface hardness, ultrasonic pulse velocity, abrasion resistance, capillary water absorption and depth of carbonate experiments.According to results of the slab tests, beams flexural toughness and tensile split strength tests PP fibers increased first crack load, steel (S) and polyester (PY) of fibers was not a significant effect. Results of the energy absorbsion have been determined PYTB ~23.5% and PPTB ~14.8% level of SFRC from slab tests verifying by beams flexural toughness test results. The most loss abrasion were seen SFRC.Consequently, SFRC are suited for subjected to heavy vehicle loads and negative air condition concrete pavements owing to high energy absorbsion. But especially steel fibres first crack load on concrete are not a significant effect should be taken into consideration because of the abrasion pull off big particular and other corrosive condition may lose property in later years. It is shown that PP fibres are increased first crack and loss effected abrasion and corrosion, so PPTB should be alternative SFRC in later years.