Yüksek sıcaklıklardaki mikro sentetik lifli geopolimer betonların aderans dayanımının incelenmesi
Investigation of adherence strength of micro synthetic fiber geopolymer concretes at high temperatures
Yazar: KAAN KOÇ
Danışman: PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ BAYRAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Amaç: Sunulan tez çalışmasının amacı yüksek fırın cürufu esaslı ve farklı oranlarda mikro sentetik lif kullanılarak üretilen geopolimer betonlarda farklı parametrelerin beton ile donatı arasındaki aderans dayanımına etkisinin deneysel olarak incelenmesidir. 
Yöntem: Deneysel çalışma kapsamında her numuneden üç adet olmak üzere toplam 432 adet 100x200 mm boyutlarında silindir numune üzerinde pull-out testi uygulanmıştır. Çalışma kapsamında tüm numuneler yüksek fırın cürufu esaslı üretilmiştir. Geopolimer betonda alkali aktivatör olarak sodyum silikat ve sodyum hidroksit kullanılmıştır. Deney parametreleri, mikro sentetik lif hacmi (%0, %0,5 ve%1), aderans boyu (4d ve 8d), kür koşulları (oda sıcaklığı, 4 saat 80 °C ve 8 saat 80 °C), etriye varlığı ve yüksek sıcaklık etkisi (150 °C, 300 °C ve 600 °C) olarak belirlenmiştir. 
Bulgular: Geopolimer beton karışımında lif kullanılması aderans dayanımını arttırmıştır. Fakat bu artış yüksek sıcaklık etkisi ve etriye kullanımı durumuna göre değişmektedir. Oda sıcaklığında bekletilen numunelerde lif hacminin arttırılması aderans dayanımını 3,37 kata kadar artırmıştır. Aderans boyunun arttırılmasının aderans dayanımı üzerinde önemli bir etkisini olduğu elde edilmiştir. Aderans boyunun arttırılması aderans dayanımını 6 kata kadar önemli ölçüde azaltmıştır. Etriye kullanılması, özellikle yüksek sıcaklığa maruz kalan numunelerde aderans dayanımını arttırıcı yönde etki etmiştir. Ortam kürüne kıyasla sıcaklık kürünün uygulanmasının ve sıcaklık kür süresinin arttırılmasının aderans dayanımı üzerinde arttırıcı yönde etkisinin olduğu tespit edilmiştir. Maruz kalınan sıcaklık değerinin artması da aderans dayanımını önemli ölçüde azaltmıştır. 600 °C sıcaklığa maruz kalan numunelerin aderans dayanımları oda sıcaklığında bekletilen numunelere göre 8 kata kadar azalmıştır.
Sonuç: Geopolimer betonda lif takviyesinin aderans dayanımı üzerindeki etkisi %0,5' den %1' e arttırılması durumuna göre %0' dan %0,5' e arttırılması daha fazla etkili olmuştur. Aderans dayanımı üzerinde en önemli etkiyi yapan parametreler aderans boyu ve maruz kalınan yüksek sıcaklık değeridir. Özellikle 600 °C sıcaklığa maruz kalan numunelerin aderans dayanımları önemli ölçüde azalmıştır.

Abstract:
Objective: The aim of study is to experimentally examine the effect of different parameters on the bond strength between concrete and reinforcement in geopolymer concretes based on blast furnace slag and produced using micro synthetic fibers in different proportions.
Method: Within the scope of the experimental study, a pull-out test was performed on a total of 432 100x200 mm cylindrical samples, three from each sample. The samples were produced based on blast furnace slag. Sodium silicate and sodium hydroxide were used as alkaline activators in geopolymer mixture. Experimental parameters were micro synthetic fiber volume (0%, 0.5% and 1%), bond length (4d and 8d), curing conditions (room temperature, 4 hours 80 °C and 8 hours 80 °C), stirrup usage and the high temperature effect (150 °C, 300 °C and 600 °C).
Findings: Using fiber in the geopolymer concrete mixture increased the bond strength. However, this increase varies depending on the effect of high temperature and the stirrup usage. Increasing the fiber volume in samples kept at room temperature increased the adherence strength by up to 3.37 times. It has been found that increasing the bond length has a significant effect on the bond strength. Increasing the bond length significantly reduced the bond strength by up to 6 times. The stirrup usage had an effect on increasing the bond strength, especially in samples exposed to high temperatures. It has been determined that applying heat cure and increasing the temperature cure time has an increasing effect on bond strength compared to ambient cure. Increasing the exposed temperature, also significantly reduced the adherence strength. The adherence strength of samples exposed to 600 °C decreased up to 8 times compared to samples kept at room temperature.
Conclusion:  The effect of fiber reinforcement on bond strength was more effective when increased from 0% to 0,5% than when increased from 0,5% to 1%. The parameters that have the most important impact on bond strength are bond length and high temperature effect. In particular, the bond strength of samples exposed to 600 °C decreased significantly.