Yapay ve doğal lifli malzemeler ile güçlendirilmiş beton yapı elemanlarının incelenmesi
Investigation of concrete structural elements reinforced with artificial and natural fibrous materials
Yazar: YUSUF KENAN AKÇAAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDAT SAVAŞ
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Cam elyafı = Fiberglass ; Güçlendirme = Strengthening ; Karbon lifler = Carbon fibers ; Kenevir = Hemp

Özet:
24 Ocak 2020'de Elazığ'da ve 30 Ekim 2020'de İzmir'de meydana gelen depremlerden sonra, orta hasarlı binalarda ve yangın yüküne maruz kalmış binalardaki güçlendirme uygulamalarında yaygın olarak CFRP(karbon fiber takviyeli kumaşlar) kullanılmaktadır. Ancak petrol türevli ve doğada çözünmeyen CFRP'nin, üretimi yüksek teknoloji gerektirmesi ve maliyetinin yüksek olması nedeniyle az sayıda ülkeden ithal edilmektedir. Bu sebeple birçok araştırmacı tarafından CFRP'ye alternatif ürünlerin geliştirilmesi amacıyla cam elyaf, bazalt elyaf gibi organik olmayan malzemelerin yanında doğal elyaf olan, endüstriyel kenevir, jüt, keten gibi birçok bitki türünden elde edilen organik malzemeler de incelenmiştir.
Küresel çevre kirliliğinin artışıyla birlikte birçok alanda geri dönüştürülebilen, kirletmeyen, anti bakteriyel kaynaklara olan talep giderek artmaktadır. İnşaat sektörünün ülkemizdeki yaygın etkisi göz önüne alındığında bu alanda yapılacak olan sürdürülebilir yapıların yapılması önemini arttırmaktadır. Her alanda olduğu gibi mevcut yapım teknikleriyle yapılan çeşitli uygulamalara alternatif olarak doğal malzemeler kullanılabildiği gibi inşaat alanında da kullanılabilir. İnşaat yapımının mevcut uygulamalarından biri olan çelik donatı yerine doğal liflerden yapılacak donatı çubuklarının kullanılabileceği gibi betonarme yapıların güçlendirilmesinde kullanılan karbon fiber, cam elyafı gibi malzemelerin yerine doğal liflerin kullanılması da mümkündür.
Betonarme yapıların güçlendirilmesinde kullanılan yapay malzemelere alternatif olarak çevre dostu, daha az enerji tüketimi gerektiren teknolojilerle yapılabilir olması ve atık olarak geri dönüşüm özelliğine sahip olan kenevirin inşaat sektöründe betonarme yapı güçlendirme elemanı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması bu tez konusunu amacı olmuştur. Bu tez çalışmasında kenevirin ve diğer doğal liflerin doğal olmayan malzemelere göre dayanımlarının deneysel ve sayısal model olarak karşılaştırılması yapılmıştır.

Abstract:
After the earthquakes that took place in Elazig on January 24, 2020 and in Izmir on October 30, 2020, CFRP (carbon fiber) is widely used in reinforcement applications in buildings with moderate damage and fires. However, petroleum-derived and non-biodegradable CFRP is imported from a small number of countries because its production requires high technology and its cost is high. For this reason, many researchers have investigated non-organic materials such as glass fiber and basalt fiber, as well as organic materials obtained from many plant species such as industrial hemp, which are natural fibers, in order to develop alternative products to CFRP.
With the increase in global environmental pollution, the demand for recyclable, non-polluting, antibacterial resources is increasing in many areas. Considering the widespread effect of the construction sector in our country, the construction of sustainable structures to be built in this area increases its importance. As in every field, natural materials can be used as an alternative to various applications made with existing construction techniques, as well as natural materials can be used as an alternative to various applications applied in the field of construction. It is possible to use rods made of natural fibers instead of steel reinforcement, which is one of the current applications of construction, and to use natural fibers instead of materials such as carbon fiber and glass fiber used in reinforcing reinforced concrete structures.
The aim of this thesis is to investigate the use of hemp, which can be made with environmentally friendly technologies that require less energy consumption, as an alternative to artificial materials used in the reinforcement of reinforced concrete structures, and which can be recycled as waste, as a reinforced concrete structure strengthening element in the construction sector. In this thesis, the strength of hemp and other natural fibers compared to non-natural materials was compared as an experimental and numerical model.