Yüksek dayanımlı beton üretiminde dizayn parametresi olarak lifsel katkıların irdelenmesi

Günümüzün başta gelen yapı malzemesi olan beton, yüzyılı aşkın bir süreden beri yapı alanında kullanımı yaygınlaşmış bir malzemedir. Gerek seri biçimde uygulama kolaylığı gerekse sağlamlığı açısından da kendine rakip olan malzemelerin en başında yer almaktadır. Fakat betonun birçok olumlu nitelikleri yanında bazı olumsuz nitelikleri de vardır. Beton bilindiği gibi yüksek basmç dayanımına sahip olmasına karşın, daha düşük bir çekme ve eğilme dayanımına sahiptir. Bu da betonun gevrek bir yapıya sahip damasından ileri gelmektedir. Tüm dünyada bu soruna karşı birçok çalışmalar yapılmaktadır. Amaç, gevrek yapılı olan betona sünek bir yapı kazandırıp zayıf olan bu özelliklerini iyileştirmektir. Teknolojinin de ilerlemesi ile, betonda çelik tellerin donatı olarak kullanılması yaygm bir hale gelmiştir. Bununla beraber diğer polimer bazlı lifler de yine aynı amaç için kullanılmaya başlanmıştır. Çeşitli uygulama alanlarına sahip olan bu tür betonlar için değişik özelliklere sahip çelik ve polimer lifler üretilmektedir. Bundaki amaç ise, mekanik dayanımları daha iyi olan bir malzeme üretmektir. Önce normal betonlarda ve sonra hafif ve yan hafif betonlarda ve son olarak da püskürtme betonlarda çeşitli amaçlarla çelik tel kullanımı yaygınlaşmıştır. Yapılan araştırmalarda da, bu liflerin betona süneklik kattığı ve zayıf olan mekanik mukaveetlerini arttırdığı görülmüştür. Bu çalışmada, yüksek dayanımlı beton üretimi için kullanılan çelik ve polipropilen liflerin etkileri araştırılmıştır. Çalışma altı bölümden oluşmaktadır. Birinci, ikinci, üçüncü bölümlerde teorik çalışma, dördüncü, beşinci ve altıncı bölümlerde ise deneysel çalışmalar yer almaktadır. Şöyle ki, Birinci Bölümde; Lif kavramı ile ilgili genel bilgiler verilerek tanımlar yapılmış, genel lif kavramından, esas amaç olan betonda kullanıldığında etkili olan çelik ve polipropilen liflere bir başlangıç oluşturulmuştur. İkinci Bölümde; Araştırmanın konusu olan betonun çelik liflerle ilişkileri üzerine, çelik lif kavramından başlayıp, karışım ve kontrol kurallarından, betonun mukaveet özelliklerine etkilerinden, kullanım yerleri ile yarar ve sakıncalarından bahsedilmiştir. Bu bölüm, birincisi, normal betonda çelik lifler, ikincisi püskürtme betonda çelik lifler ve üçüncüsü hafif ve yan hafif betonlarda çelik lifler olmak üzere üç ana başlık altında anlatılmaktadır. Aynca, bu konular üzerinde şimdiye kadar yapılmış bazı deney sonuçlan da yer almaktadır. Üçüncü Bölümde; Polimer lif takviyeli beton kavramından başlayıp, özellikleri, kullanım yerleri ve daha önce bu konuda yapılan bazı araştırmaların sonuçlan da yer almaktadır. Aynca, betona katılan diğer bir lif olan çelik liflerle de karşılaştırmalı olarak bazı açıklamalar yapılmıştır. XIVDördüncü Bölümde; Çelik ve polipropilen lifli beton üretimi üzerine yapılan deneysel çalışmalar yer almaktadır. Üretilen karışımlarda, ( %52 kaba agrega, % 48 ince agrega ), su-çimento oranı (0,46) ve kimyasal katkı oranı ise (çimento dozajının % 0,1 'i) sabit tutularak sadece katılan lif oranlan değiştirilmiştir. Çelik lifli beton karışımlara sırası ile hacimce % 0,5 - % 0,1 - % 1,5 oranlarında çelik teller ve polipropilen lifli beton karışımlara da sırası ile hacimce % 0,06 - % 0,08 - % 0,09 oranlarında polipropilen lifler katılmıştır. Beşinci Bölümde; Deneylerden elde edilen sonuçlar verilmektedir. Her bir beton grubu için elde edilen taze beton deney sonuçlan topluca verilmiş olup, sertleşmiş beton deney sonuçlan her grup için kendi içinde ayrı ayrı tablo ve grafikler halinde verilmiştir. 100x 200 mm'lik silindirik beton numunelerinde, basınç mukaveeti deneyleri ve basınç gerilmesi altında komparatörden okunan deformasyon değerlerine göre e-modülü tayini deneyleri ile 100x100x 500 mm'lik prizmatik beton numunelerinde eğilmede çekme mukaveeti deneyleri ve eğilmede çekmede kınlan parçalar üzerinde basınç mukaveet tayini deneyi son olarak ta, çekme gerilmesi altında komparatörden okunan sehim değerlerine göre e-modülü tayini deneyleri yapılmıştır. Altıncı bölümde; Çalışma kapsamınca üretilen tüm beton numuneler üzerinde yapılan mekanik deneylerden elde edilen sonuçlann değerlendirilmesi yapılmaktadır. Yapılan deneyler sonucunda, katılan çelik liflerin betonun basınç mukaveetine çok etkili olmadığı ancak eğilmede çekme mukaveetini ve elastiklik modülünü iki kat artırdığı görülmüştür. Benzer biçimde katılan polipropilen liflerin de betonun eğilmede çekme mukaveetini ve elastiklik modülünü bir miktar artırdığı gözlemlenmiştir.