Karbon ve aramid lifli kompozit donatıların aderans performansının mafsallı kiriş yöntemiyle analizi
Analysing the bond performances of composite rebars made with carbon and aramid fibers by using hinged beam method
Yazar: EMRAH FERDİ ÜNVER
Danışman: DOÇ. DR. AHMET BEYCİOĞLU
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde cam lifi, bazalt lifi, aramid lifi ve karbon lifi kullanılarak yeni nesil kompozit donatı çubukları üretilmektedir. Üretilen bu donatı çubuklarında sürekli lifler takviye malzemesi, epoksi reçine ise matris malzemesi olarak kullanılmaktadır. Yeni nesil bu donatı çubukları, betonarme yapılarda kullanılan çelik donatıların yüzeyinde yer alan nervürleri temsil etmesi ve beton ile aderans sağlaması amacıyla farklı yüzey formlarında da üretilebilmektedir. Bu çalışmada çelik donatı, karbon lifli kompozit donatı ve aramid lifli kompozit donatıların aderans performansı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Donatıların betonla olan aderansını belirlemek amacıyla eğilmede aderans deneylerinden olan mafsallı kiriş yöntemi kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda beton kalitesinin aderansa etkisini belirlemek amacıyla C35 ve C50 sınıfında iki farklı beton, kenetlenme boyunun aderansa etkisini belirlemek amacıyla donatı çapının 10 katı ve 20 katı olmak üzere iki farklı kenetlenme boyu, donatıların yüzey özelliğinin aderansa etkisini belirlemek amacıyla kumlanmış ve helisel sargılı olmak üzere iki farklı yüzey ve donatı çapının aderansa etkisini belirlemek amacıyla 8 mm ve 12 mm olacak şekilde iki farklı donatı çapı kullanılmıştır. Sonuç olarak kompozit donatıların çelik donatıya kıyasla çok daha yüksek çekme dayanımlarına ulaştığı, hem aramid hemde karbon liflerle üretilmiş kumlanmış yüzeye sahip kompozit donatıların çelik donatıya kıyasla çok daha iyi bir aderans performansı gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca kompozit donatıların aderans performansının yüzey formu oluşturma biçimine bağlı olarak çok değişkenlik gösterdiği görülmüştür.

Abstract:
Nowadays, fiber reinforced composite rebars are produced by using glass fiber, basalt fiber, aramid fiber, and carbon fiber. In these composite rebars, continuous fibers are used as a reinforcing material and epoxy resin is used as a matrix material. These new composite rebars can be produced in different surface forms with the aim of representing the ribs that are on the surface of steel reinforcements. In this study, bond behavior of steel rebar, carbon fiber reinforced composite rebar and aramid fiber reinforced composite rebar were investigated comparatively. The hinged beam method, which is one of the bond experiments in bending, was used while determining the bond relations between reinforcement bars and concrete. In the experiments, two different concrete types employed to determine the effect of concrete quality (C35 and C50), two different embedment lengths employed to determine the effect of embedment lengths (10 and 20 times the diameter of the reinforcement), two different surfaces employed to determine the effect of surface properties of fiber reinforced composite rebars on bonding (sand coated and helically wrapped) and two different diameters employed to determine the effect of reinforcement diameter (8mm and 12 mm) on bonding were used as experimental parameters. As a result, it was found that composite rebars have a much higher tensile strength than steel rebar, and these composite rebars with sand coated surface produced by both aramid and carbon fibers show a much better bond performance compared to steel reinforcement. Besides, bond performance of composite rebars is very variable depending on the form of surface form.