Isıl İşlem Görmüş Lifli Betonlarda Gerilme Şekil Değiştirme İlişkileri Osman Ünal Mehmet Uyan Yrd.Doç.Dr.AKÜ Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü AFYONKARAHİSAR (272)2281311/345 unal@aku.edu.tr Prof.Dr. İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi Yapı Malzemesi A.B.D İSTANBUL Tayfun Uygunoğlu Öğr.Gör. AKÜ Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümü uygunoglu@aku.edu.tr Öz Bu çalışmada beton karışımı içerisine belirlenen oranlarda lif katılarak üretilen lifli betonların gerilme şekil değiştirme ilişkileri araştırılmıştır. Çelik lifler hacımca %0, %5, %8 ile %11 oranlarında karışımlara katılarak Üretilen numunelerde çimento dozajı ve optimum su miktarı sabit tutulmuştur. Üretilen numunelere 20,65 ve 80°C sıcaklık ortamında çevrim uygulandıktan sonra normal laboratuar ortamında kür uygulanmıştır. Her seriden silindir şeklindeki numuneler üzerinde sertleşmiş beton deneyleri yapılarak betonların gerilme şekil değiştirme eğrileri çizilmiştir. Eğriler üzerinden elastisite modulu, maksimum dayanımlar, poisson oranları süreksizlik sınırları ve kırılma şekil değiştirme işi hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçların değerlendirilmesinden karışım içerisine %5 ile %8 oranında lif katılarak üretilen betonların daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Bu açıdan özellikle eğilme etkisinde kalan elamanlarda çatlak oluşumunu geciktireceği için karışımlarda çelik lif kullanılması dayanıma olumlu yönde etki yapabileceği söylenebilir. Anahtar sözcükler: Lifli Beton, Basınç Dayanımı, Şekil Değiştirme, Isıl İşlem, Elastisite Modülü. Giriş Beton özelliklerini olumlu yönde değiştirilerek iyileştirmek amacıyla taze beton içerisine çeşitli yöntemlerle değişik miktarlarda katılan, belirli boy/çap (narinlik oranı) oranına sahip olan metalik, polimerik, mineral veya tabii yapıdaki malzemelere lif (fiber) denilir. Lifler çelik, plastik, cam gibi değişik malzemelerden farklı tip ve boyutlarda üretilmektedir . ACI Committee 544 (Anon..1997)’e göre lifli beton;Çimento, agrega ve çoğunlukla süreksiz dağılı liflerin su ile karıştırılmasıyla meydana gelen beton olarak tanımlanmaktadır. Çelik lif katkılı betonlar son yıllarda karayollarında, tünel 109 kaplamalarında, beton büz borularda ve betonarme çerçevelerinde, beton dayanımına olan olumlu etkileri ve enerji yutma kapasitelerinin fazla olması nedeniyle pek çok uygulama alanına sahiptir(Topçu ve Boğa,2004). Lifli betonlarda, bütün lif çeşitlerinde sağlanması gereken en önemli özellik liflerin beton içerisinde homojen olarak dağılması ve bu dağılımın beton karıştırıldıktan sonra da bozulmamasıdır. Üniform bir şekilde dağılan lifler, beton içerisinde oluşan çatlakları önlemekte ve çatlakların beton içerisinde ilerlemesini yavaşlatarak betonu daha dayanıklı hale getirmekte ve uygulanan maksimum yükten sonrada artan deformasyonlar sonucunda yükün azalma hızı, normal betona göre çok daha yavaşlamaktadır(Ünal ve diğ.,2006;Altun ve ark.,2004;Song and Hwang,2004). Liflerin en büyük etkisi, çatlakların ilk oluşum anında, çatlak sonlarındaki gerilmeleri kendi üstlerine ve sağlam alanlara transfer ederek işlevlerini yerine getirmeleridir. Ayrıca içersine çelik liflerin katılması ile performansında büyük artışlar görülen betonun tokluk, ilk çatlak dayanımı, kavitasyon-erozyon dayanımı, yorulma dayanımı ve çarpma dayanımı gibi özellikleri işlev açısından daha farklı davranış göstermektedir. Ancak liflerin betonun basınç dayanımı üzerinde önemli bir etki etmediği de literatürde belirtilmiştir (Ezeldin and Balaguru,1992; Ünal ve diğ.,2005). Basınç etkisi altında mekanik davranışlara elverişli olan yapı malzemelerinin, çekme ve eğilme etkisi altındaki davranışları çoğu zaman yeterli olmamaktadır. Bu malzemelerin elverişli olmayan mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi yapı mühendisliğinin konuları arasındadır. Günümüzde önemli yapı malzemesi olma özelliğini koruyan betonarme betonunun lif katkılarıyla iyileştirilmesi önemli bir araştırma konusu olarak karşımıza çıkmaktadır. Genel olarak yorulma, aşınma, çekme, çatlama sonrası yük taşıma dayanımları ve enerji yutma kapasitesi bakımından zayıf olan normal betonun bu özelliklerini iyileştirmek amacıyla beton katkı malzemeleri ilave edilebilmektedir. Lifler de bu malzemelerden birisidir. Lifli betonun üretilmesinde amaç; malzemenin tokluğunun, darbe yüklerine karşı direncinin, eğilme dayanımının ve diğer mekanik özelliklerinin artırılmasıdır(Altun,2006). Günümüzde betonlarda en yaygın olarak kullanılan lifler çelik, polipropilen ve alkali dirençli camlardır. 1960’lı yıllardan bu yana yapılan çalışmalarda beton içersine konulan lifler betonda oluşan çatlakların ilerleme hızını azaltmıştır. Ayrıca; en büyük yükten sonra lifli betonlarda artan deformasyonlar sonucunda, yükün azalma hızı, normal betona göre çok daha yavaştır. Dolayısıyla lifli betonun tokluğu normal betona göre daha fazladır. Beton basınç dayanımı arttıkça betonun kırılması sırasında bağıl olarak daha az enerji yuttukları bilinmektedir. Çelik lif donatılı betonlarda ise, yüksek enerji yutma kapasitelerine sahip, kırılma anında daha sünek davranış sergileyen malzemelerdir. Bu özelliklerinden dolayı çelik lif kullanılarak sünekliği artırılmış yüksek performansa sahip betonlara talep artmaktadır. Betonun kısa süreli basınç altındaki davranışı inelastiktir. Bunun nedeni, agrega- harç fazı arasındaki bağ çatlakları olduğu şeklinde genel bir kabul olmakla birlikte, harç fazının davranışına veya çimento hamurunun yapısına bağlı olduğu şeklinde görüşler de vardır(Oktar ve diğ.,1984). 110 Çelik tel donatılı betonları karakterize eden en önemli özelikler, tokluk ve dinamik yüklere dayanımıdır. Başka bir değişle, betonun enerji yutma kapasitesindeki büyük artıştır. Basınç ve eğilmede çekme gerilmeleri çelik tellerin rolünden ziyade beton kalitesine, tokluk ise çelik tellerin performansına bağlıdır. Betonun tokluğu arttıkça betonun deprem yükleri altındaki davranışı da daha sünek hale gelmektedir (Yerlikaya,2003). Çelik lif katkılı betonların basınç altındaki gerilme-şekil değiştirme davranışları üzerine yapılan çalışmalarda lif tipi ve miktarının betonların tokluk değeri üzerinde önemli bir derecede etkiye sahip olduğu belirtilmiştir [(Fanella and Naaman,1985; Ding and Kusterle,2000). Diğer taraftan gelişen teknolojiye bağlı olarak yapı dalında da üretim hızı giderek artmakta ve bu artışa ekonomik bir şekilde çözüm bulabilmek amacıyla seri üretime geçilmesi gerek duyulmaktadır. Bu amaçla lifli betonun beton boru, kanalet, bordur ve panel gibi prefabrik yapı elamanı üretimlerinde sertleşme ve kısa sürede dayanım kazanma hızının artırılması amaçlandığında ısıl işlem uygulamalarından yararlanılmaktadır(Öztekin,1977). Materyal Ve Yöntem Yapılan çalışmada üç çeşit kırmataş agregası ile kum kullanılmıştır. Kırmataş agregaları 0-4mm, 4-8mm ve 8-16mm tane boyutlarına sahip olup granülometri değerleri ve fiziksel özellikleri tablo 1’de verilmektedir. Tablo 1 Agrega özelikleri. Agrega cinsi Kum KTT KTI KTII Karışım 0.25 (mm) 10 5 0 0 4 0.50 (mm) 78 18 0 0 27 Elekten Geçen (%) 1.0 2.0 4.0 (mm) (mm) (mm) 84 100 100 36 57 99 0 0 8 0 0 0 32 39 52 8.0 (mm) 100 100 71 4 75 16.0 (mm) 100 100 100 100 100 Özgül Ağırlık (kg/m3) 2620 2680 2710 2700 Karışımda kullanılan agrega oranları kum %/30, KTT %20, KTI %35 ve KTII %15 olarak A16-B16 referans eğrileri arasında kalacak şekilde belirlenmiştir. Beton bileşimde pilye şeklinde iki ucu bükülü narinlik oranı 60 olan çelik lif kullanılmıştır. Bu lifin en belirgin özelliği çekme sırasında kopmadan direnç göstermesidir. Lifin özellikleri tablo 2’de lif tipi de şekil 1’de verilmiştir. Tablo 2 Çelik Lifin Özellikleri. Lif Tipi Boy (mm) Çap (mm) Çekme Narinlik Dayanımı Oranı (Mpa) 111 Elastisite Modülü (Mpa) Özgül Ağırlık (kg/m3) Kg.daki Lif Sayısı (Adet) ZP 30/0,5 30 0,5 60 1250 200000 7480 21770 Şekil 1 Karışımlarda kullanılan lif tipi Beton karışımında bağlayıcı olarak PÇ32.5 portland çimentosu kullanılmıştır. Lifli betonların üretiminde maksimum agrega tane boyutu 16 mm olarak seçilmiştir. Bütün beton bileşimlerinde çimento dozajı 350 kg/m3 olarak sabit alınmıştır. Karışıma lif katılması halinde, işlenebilmeyi kolaylaştırmak ve yerleştirme esnasındaki zorlukları aza indirebilmek amacıyla su/çimento oranı 0.63 olarak belirlenmiştir. Karışıma katılan lif oranları da hacım olarak %0.0 ,%0.5, %0.8 ve % 1.1 olarak seçilmiştir. Hazırlanan karışımlar silindir kalıplara yerleştirildikten sonra 20°C’ de normal kür ile tablo 3 ‘de verilen ısıl işlem sıcaklıkları, ön bekleme süreleri ve soğuma süreleri birbirinden farklı olan üç çeşit ısıl işlem uygulandıktan sonra deney gününe kadar, sıcaklığı 20±°C ve rutubeti %60±5 olan klima odasında bekletilmişlerdir. Tablo 3 Isıl işlem çevrimleri. Çevrim Türü Ön süresi (Saat) 20°C’ de Kür Yumuşak Çevrim Ilımlı Çevrim Sert Çevrim ----4 2 1 Bekleme Isınma ve Soğuma İşlem Sıcaklığı Hızı (°C) (°C /saat) --10 20 30 20 50 65 80 İşlem Sıcaklığında Geçen Süre (Saat) 24 12 4 3 Isıl işlem uygulanmış ve ısıl işlem uygulanmamış silindirik beton numunelere ait kısa süreli basınç deneylerine göre elastik ve inelastik özelikleri belirlenmiştir. Bunun için MFL marka, servo kontrollu elektro-hidrolik regülatöre bağlı Amsler marka 5000 KN kapasiteli pres kullanılarak yükleme hızı kontrollü deneyler yapılmıştır(Şekil 2). 112 Şekil 2 Eksenel ve yanal şekil değiştirme ölçme düzenleri Boyuna şekil değiştirmelerin ölçümlerinde, numune üzerine takılan ve eksende 250mm’lik ölçü boyutuna sahip deformasyon çerçevesinden yararlanılmıştır. Çerçeveye takılan transdüser ile boyuna şekil değiştirmeler ölçülmüştür. Yanal şekil değiştirme değerleri, HBM marka, WIT/2 tipi indüktif transdüseri ile ölçülmüştür. Gerilme şekil değiştirme eğrileri Hewlett-Packard marka 7044 a tipi X-Y kaydedici yardımıyla sürekli olarak kaydedilmiştir. Yanal şekil değiştirmeler 150 µD’luk boyuna şekil değiştirme aralıklarında HBM marka, KWS/II-5 tipinde bir Amplipikatörden okunmuştur. Numuneler üzerinde yük altındaki boyuna ve yanal şekil değiştirmeler ölçülerek Elastisite modulü, süreksizlik ve çözülme sınır ile kırılma şekil değiştirme işi(Tokluk) değerleri hesaplanmıştır. Süreksiz sınırını (σD)’ye bulmak için, önce yanal şekil değiştirme değerlerini boyuna şekil değiştirme değerlerine bölerek poisson oranları hesaplanmıştır. Buradan gerilmepoisson oranı değişimine ait eğri çizilmiştir. Bu eğriler üzerinde Poisson oranının belirgin bir şekilde artmaya başladığı gerilme değeri süreksizlik sınırı olarak alınmıştır. Bunun için şu şekilde hareket edilmiştir. Yük bir kademe arttırıldığında poisson oranı en az 0,003’lük bir artış gösteriyor ve bu artış en az bu değerde artarak devam ediyorsa, artışın meydana geldiği yükten bir önceki kademeye karşılık gelen gerilme değeri süreksizlik sınırı olarak kabul edilmiştir. Çözülme sınırını, tekrarsız yüklemede betonun hacminin artmaya başladığı gerilme değeri olarak belirtilmektedir(Oktar,1977). Bu değeri bulmak için tepe noktasına kadar 150 μD’luk boyuna şekil değiştirme (εb) aralıklarında okunan yanal şekil değiştirme (εg) değerleri yardımıyla bunlara karşı gelen hacimsel şekil değiştirmeler (εg -2εg) şeklinde hesaplanmışlardır. Hacimsel şekil değiştirmenin yön değiştirdiği yani hacmin azalmaya başladığı gerilme değeri çözülme sınırı (σL) olarak saptanmıştır. Basınç dayanımı (fc) tepe noktasındaki gerilme değeri olarak, basınç dayanımındaki şekil değiştirme (εu) ise bu gerilmeye karşılık gelen şekil değiştirme değeri olarak eğri üzerinden okunmuşlardır. Elastisite modülünün (E) saptanmasında gerilme-şekil değiştirme diyagramında basınç dayanımının 1/3’üne kadar olan noktalardan geçen en olasılıklı doğrunun eğimi “En Küçük Kareler Yöntemiyle” hesaplanmıştır. Tekrarsız yüklemede numunenin kırılmasına kadar birim hacim başına yapılan işe “Kırılma şekil değiştirme işi” denilmektedir. Bunun değeri olağan gerilme-şekil değiştirme eğrisinin altında kalan alana eşittir (Postacıoğlu,1981 ve Taşdemir,1982). Bu çalışmada da üretilen betonlara ait kırılma şekil değiştirme işinin hesaplanması bir planimetre yardımıyla (σ-ε) eğrisinin altındaki alanlar ölçülerek bulunmuştur. Tepe noktasından önceki şekil değiştirme işi TI ile tepe noktasından sonraki de TII ile gösterilmiştir. Ancak eğrinin kaydedilebilen kısmı üretilen betonlarda tepe noktasındaki şekil değiştirmenin 2-3 katı arasında değişmekte olduğundan, 2εu‘ya kadar olan kısım bütün karışımlarda ortak olduğundan, TII olarak εu ile 2εu arasında kalan alan dikkate alınmıştır (Ünal,1994). 113 Deney Sonuçları Ve Değerlendirilmesi Üretilen numunelere ait 1m3 beton karışımında bulunan gerçek malzeme miktarları ve taze beton özelliklerine ait sonuçlar çizelge 4’de verilmektedir. Tablo 4 1 m3 beton karışımında bulunan gerçek malzeme miktarları Beton Türü Ç (kg) Su (kg) Lif miktarı (kg) LB0 LB5 LB8 LB11 349 350 348 350 220 220 219 220 0 37.4 59.4 74.7 Taze Beton özelikleri Kum KTT KTI KTII Çökme Ters Hava 0-4mm 0-4 mm 4-8 mm 8-16 mm Koni boşluğu (kg) (kg) (kg) (kg) (cm) (sn) (%) 512 507 503 506 347 346 344 343 616 611 606 609 264 260 260 259 15 12 9 7.5 4.1 7 8 12 1.4 1.9 2.3 2.1 Isıl işlem uygulanmamış ve ısıl işlem uygulanmış silindirik beton numunelere ait kısa süreli basınç deneyleri sonunda elde edilen elastik ve inelastik özelliklere ait toplu sonuçlar tablo 5’ de verilmiştir (Ünal,1994). Tablo 5 28 Günlük Silindir Numunelere Ait Sertleşmiş Beton Deneyi Sonuçları Beton Türü Kür 20 C'de Saklama Yumuşak Çevrim Ilımlı Çevrim Sert Çevrim σD (N/mm2) σL (N/mm2) fc (N/mm2) εu (μD) E (N/mm2) Vf Kırılma Şekil Değiştirme İşi x10-3(N/mm2) TI TII T 0 20,1 23,5 23,8 2400 23800 4,1 5,1 9,2 5 18,4 24,6 24,8 2550 21824 4,4 5,4 9,8 8 18,5 24,8 25 3750 19326 5,5 6 11,5 11 18 25 26 3450 17280 6 6,1 12,1 0 19,2 22 23,2 2550 19600 4,3 4,8 9,1 5 16,6 22,8 23,7 2700 19500 4,2 5,1 9,3 8 16,3 23,2 23,9 2850 19125 4,1 5,4 9,5 11 15,8 23,4 23,6 3000 18975 4,6 5,2 9,8 0 18 23,8 24,3 2850 20670 4,4 4,1 8,5 5 16,7 24 24,5 2750 19374 4,7 4,6 9,3 8 16,3 24,5 25,8 2850 18330 4,2 5,1 9,3 11 15,6 23 23,4 3000 18867 4,6 5 9,6 0 17,2 23,7 24,1 2550 22867 4,3 4,3 8,6 5 16,1 23,9 24,6 2850 19135 4,1 4,8 8,9 8 15,6 25 25,3 3300 17330 5,3 5,6 10,9 114 11 15,3 23,6 24,2 4300 16700 6,1 5,3 11,4 Betonun kısa süreli basınç altındaki davranışı inelastiktir. Bunun nedeni, agrega- harç fazı arasındaki bağ çatlakları olduğu şeklinde genel bir kabul olmakla birlikte, harç fazının davranışına veya çimento hamurunun yapısına bağlı olduğu şeklinde görüşler de vardır(Ünal,1994;Oktar ve diğ.,1984). Kompozit malzeme olan lifli betonların elastik ve elastik olmayan özelliklerine, yani süreksiz sınırı ve çözülme sınırındaki gerilme değerlerine, basınç dayanımındaki birim kısalmaya, süreksizlik sınırı/basınç dayanımı oranına ve kırılma şekil değiştirme işine ısıl işlem uygulanmasının etkisi araştırılmıştır. Üretilen betonların 28 günlük kısa süreli basınç altındaki davranışlarının ısıl işlem çevrimlerine ve lif yüzdesine bağlı olarak değişimleri incelendiğinde aşağıdaki sonuçlar ortaya çıkabilir. 28 günlük numunelerde süreksizlik sınırının ısıl işlem çevrimlerine göre değişimi incelendiğinde, hem şahit hem de lifli betonlarda ısıl işlem sıcaklığı yükseldikçe süreksizlik sınırının azaldığı anlaşılmaktadır. 22 28 günlük basınç dayanımı 28 18 N /m m 2 N/m m 2 28 günlük süreksizlik sınırı 20 yumuşak çevrim ılımlı çevrim sert çevrim 14 24 20 yumuşak çevrim ılımlı çevrim sert çevrim 20 10 16 0 5 8 lif hacmı(%) 11 0 5 8 11 lif hacmı(%) Şekil 3 Süreksizlik Sınırı Ve Basınç Dayanımının Lif Miktarına Göre İlişkisi 20 oC de saklanan ve ısıl işlem görmüş numunelerde süreksizlik sınırı, genel eğilim olarak lif hacmi arttıkça azalmaktadır (Şekil.3). Bu azalma 20 oC de ve 80 oC lik sert çevrim uygulamasında genel olarak birbirine paralel bir davranış göstermektedir. Isıl işlem görmüş ve 20 oC de saklanan numunelerde süreksizlik sınırının lif miktarı artışına bağlı olarak azalmasının nedeni, betona lif katılması ile betonun boşluk yapısının değişmesine ve kusurlu bir yapı oluşturmasına ve lif miktarının artmasıyla yeni lifmatrix ara yüzlerinde oluşan mikro çatlaklar kusur etkisi yaparak ilk çatlak dayanımını azaltmakta olduğu söylenebilir.. Isıl işlem çevrimlerinin hem basınç dayanımına hem de süreksizlik sınırına olan etkileri bir arada değerlendirildiğin de, basınç dayanımındaki değişim, süreksizlik sınırındaki değişimlerden genel olarak daha büyüktür. Yani ısıl işlemler şahit ve lifli betonların süreksizlik sınırını basınç dayanımına oranla daha fazla azalmaktadır. Bu azalmanın nedeni de, ısıl işlemin oluşturduğu kusurların lif-matrix ara yüzlerini daha fazla etkilemesine bağlıdır. 115 14 28 günlük Elastisite modulu 26000 28 günlük tokluk 12 N /m m 2 N /m m 2 22000 18000 20 yumuşak çevrim ılımlı çevrim sert çevrim 14000 10 8 20 yumuşak çevrim ılımlı çevrim sert çevrim 6 10000 4 0 5 8 11 0 lif hacmı(%) 5 8 11 lif hacmı(%) Şekil 4 Elastisite Modülü Ve Tokluk Değerlerinin Lif Miktarına Göre İlişkisi Öte yandan 20 oC de saklanan ve ısıl işlem görmüş numunelerin Elastisite modüllerinin lif miktarına göre değişimleri incelenecek olursa, lif miktarı arttıkça Elastisite modülünün azalmakta olduğu söylenebilir(Şekil.4). Özellikle 20 oC deki azalma 80 oC lik sert çevrime göre daha belirgin olmaktadır. Bu azalmanın nedeni ise lif miktarının artmasından meydana gelen boşluklu yapının beton iç yapısını zayıflatmasına bağlanabilir. Bu boşluklar şekil değiştirmelerin artmasına neden olarak Elastisite modülünü azaltmaktadır. Kırılma şekil değiştirme işinin 20oC ve ısıl işlem görmüş lifli beton numunelerde değişimi incelenecek olursa, lif yüzdesi arttıkça hem 20oC de hem de ısıl işlemlerde arttığı görülmektedir(Tablo 5). Bu sonuç şu şekilde açıklanabilir. Yük eksenine dik olan lifler yanal deformasyonları, yüksek çekme dayanımları ve lif-matrix ara yüzeylerinde sürtünme ile oluşan aderans nedeniyle azalmakta olduğundan, sonuçta kırılma şekil değiştirme işinin arttığı söylenebilir. Liflerin başlıca rolünün betonda oluşan çatlakların matrix içersinde ilerlemelerin yavaşlatılması olduğu daha önceki çalışmalarda belirtilmektedir. Bu suretle maksimum yükten sonra, lifli betonlarda, artan şekil değiştirme oranına karşı yükün azalma hızı normal betonlara göre daha yavaştır. Dolayısıyla liflerin matrixden ayrılmaları ve uzamaları nedeniyle emilen enerji lifli betonlarda oldukça fazladır. Ayrıca şahit ve lifli betonlarda daha düşük olması da, liflerin betonun sünekliğini arttırdığı şeklinde açıklanabilir. 30 15 10 5 şf0 şf5 şf8 şf11 g erilm e N /m m 2 20 20 sert cevrim 15 10 5 sc 0 sc5 sc 8 sc11 90 0 13 50 18 00 22 50 27 00 31 50 36 00 40 50 45 00 49 50 0 45 90 0 13 50 18 00 22 50 27 00 31 50 36 00 40 50 45 00 49 50 0 0 0 0 0 45 g erilm e N /m m 2 25 Şahit Çevrim 25 boy uzamax10-6 Boy uzamaX10-6 Şekil.5 Şahit Ve Sert Çevrimin Gerilme-Şekil Değiştirme İlişkileri 116 Gerilme şekil değiştirme eğrilerine göre belirli miktarlarda çelik lif katılmasıyla gerilme şekil değiştirme yeteneği artış eğilimi göstermiştir. Ancak lif miktarının artması basınç dayanımlarında azalmaya sebep olmuştur. Isıl işlem çevrimlerinin lifli betonların gerilme şekil değiştirme ye etkisi ise olumlu olmuştur. Sonuçlar Beton içerisine katılan lif miktarının artmasıyla birlikte betonun çökmesi azalmış ve ters koni süresi artmıştır. Aynı zamanda artan lif miktarı hava boşluğunu da artırmıştır. Dolayısıyla betonun işlenebilirliğine belirli bir orandan sonra lifler olumsuz etki yapmaktadır. Betonda kullanılan çelik lifler betonun gerilme şekil değiştirme yeteneğini önemli derecede arttırmıştır. Lifler, betonların basınç dayanımlarına yönelim ve dağılımlarından dolayı hem olumlu hem de olumsuz yönde etki etmişlerdir. Beton içerisine katılan lif miktarının artmasıyla betonun tokluğu da artış göstermiştir. Lifsiz betonun tokluğu, betona ilave edilen çelik lifler sayesinde %30 oranında artmıştır. Lifli betonların normal beton içerisine ilave edilen çelik lifler sayesinde lif miktarına bağlı olarak betonun şekil değiştirme yeteneği ve tokluğu lifsiz betonunkinden fazladır. Betona kazandırılan bu özellik sayesinde deprem kuşağı üzerinde bulunan yapılardaki betonların sünekliliği de önemli derecede arttırılmış olacaktır. Bu sayede gerek can kaybı gerekse binaların yıkılmasından dolayı oluşacak olan ekonomik kayıplar da daha aza indirilecektir. Aynı zamanda ısıl işlem sıcaklığına bağlı olarak da betonların özelliklerinde olumlu artışlar elde edilmiştir. Dolayısıyla prefabrik üretiminde lif katkılı elamanların kısa sürede servise sunulmaları halinde ekonomik yarar sağlanacaktır. Teşekkür Bu çalışmanın yapıldığı dönemde bana her türlü desteği sağlayan kıymetli hocam Merhum Prof Dr. Mehmet UYAN ‘a bir kez daha teşekkürlerimi sunarım. Kaynaklar Anoymymous,1997.ACI 544.IR-96,State-of-the-Art Report on Fiber Reinforced Concrete, American Concrete Institute (ACI) Committee544. Altun, F.,Özcan,D.M,Vekli,M. Ve Karahan,O.2004.”Çelik Lif Katkılı C20 Betonun Mekanik Özelliklerinin Deneysel Araştırılması”,AKÜ Fen Bilimleri Dergisi, Cilt-4,Sayı 1-2,Ekim,Afyonkarahisar. Altun,F.2006.”Çelik Lifli Hafif Betonun Deneysel Araştırılması”,PÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt.12, Sayı:3, Ss:333-339. 117 Ding,Y. And Kusterle,W.2000.”Compressive Stres-Strain Relationship Of Steel FiberReinforced Concrete At Early Age”, Cement And Concrete Research 30,1573-1579. Ezeldin,A.S. And Balaguru,P.N.1992.”Normal-And High-Strengh Fiber-Reinforced Concrete Under Compression”,Mat.Civil Eng.,(4) 415-427. Fanella,D.A. And Naaman,A.E.1985.” Stres-Strain Properties Of Reinforced Concrete İn Compression”ACI,82(4)475-483. Okyar,O.N.,Moral,H.ve Akyüz,S.1984.”Beton Ve Harçların Basınç Altındaki Kısa Süreli Davranışındaki Çimento Hamuru Yapısı Ve Agraga Granülometrisinin Etkileri”,İ.T.Ü., İnşaat Fakültesi Teknik Rapor No.44. Öztekin, E.,1997.”Beton Sertleşmesinin Hızlandırlmasında İşlemler.Eğilme Dayanımına Etkileri”,Doç.Tezi,K.T.Ü. Kullanılan Isıl Song, P.S. And Hwang,S.2004.”Mechanical Properties Of High-Strengh Steel FiberReinforced Concrete”,Construction And Building Materials 18,669-673. Topçu,İ.B ve Boğa,A.R.2004.”Prefabrik Beton Borularda Çelik Liflerin Kullanımı”, Beton Prefabrikasyon Dergisi, Sayı:73,Ss.13-20. Ünal,O.,Uygunoğlu,T.ve Gençel,O.2007.”Çelik Liflerin Beton Basınç Ve Eğilme Özeliklerine Etkisi”,PÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt.13, Sayı:1, Ss:23-30. Ünal,O.,Uygunoğlu,T.ve Gençel,O.2006.”Lif Tipinin Betonun Tokluğu Üzerindeki Etkisinin Araştırılması”,V.GAP Mühendislik Kongresi Bildiriler Kitabı, Cilt 2,Ss.941947. Ünal,O.,Uygunoğlu,T.ve Elmacı,Ö.2005.”Lif Katkılı Betonun Elastisite Üzerine Kür Ortamının Etkisi”, İMO. 6.Ulusal Beton Kongresi(Yüksek Performanslı Betonlar),16-18 Kasım,Ss.157-168.İstanbul. Ünal,O 1994.”Isıl İşlem Uygulamasının Lifli Beton Özelliklerine Etkisi”,Dr.Tezi, İTÜ.İnşaat Fakültesi.İstanbul. Yerlikaya,M.2003.”Çelik Tel Donatılı Betonların Davranışları”,Deprem Sempozyumu,Kocaeli. 118 Deprem Etkisi Altında
© Copyright 2024 Paperzz