Lifli betonlardaki boyut etkisinin deneysel ve analitikyöntemler ile belirlenmesi

Abstract

Boyut etkisi betonun kırılma mekaniğinin önemli bir uygulamadır. Yapılan çalışmaların çoğu tek eksenli gerilme durumunu veren numuneler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında harç karışımlarının çekme dayanımı üzerinde boyut etkisi irdelenmiştir. Harç karışımlarının çekme dayanımını bulmak için kiriş eğilme deneyleri ve üçgen plaka yöntemi kullanılmıştır. Çalışmada iki farklı su çimento oranına sahip farklı boyutlarda lifli ve lifsiz harç numuneleri hazırlanmıştır. Yapılan çalışmada su çimento oranı 0.42 lifsiz, 0.62 lifsiz ve 0.42 lifli olan üç farklı sınıfta harç dizayn edilmiştir. Su çimento oranı 0.42 lifli harca hacimce %1 oranında çelik lif katılarak toplamda 7 farklı boyutta 63 adet üçgen plaka ve 6 farklı boyutta 54 adet kiriş eleman numuneleri üretilmiştir. Üretilen numuneler 28 gün standart koşullarda kür edilmiştir. Kür edilen numuneler üzerinde dört noktalı eğilme ve üçgen plaka deneyleri yapılmıştır. Deneylerden elde edilen veriler üzerinde boyut etkisi analizleri yapılmış boyut etkisi eğrileri çizilmiştir. Deneysel çalışmaların sonucu olarak üçgen plaka yöntemi harç karışımlarının çekme dayanımı üzerindeki boyut etkisini ve kırılma davranışını belirlemede alternatif bir deney yönetimi olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.

The size effect is an important application of concrete fracture mechanics. Many studies have been done on the size effect in recent years. Most of studies carried out by using specimens under uniaxial tensile stress. In this study, the size effect on the tensile strength of mortar mixtures were investigated. The beam bending test and the triangular plate method were used to find size effect on the tensile strength of the mortar mixtures. In the study, the mortar mixtures specimens having two different water-cement ratios and various sizes in the absence and presence of steel fibers were prepared. For this purpose, three classes of mortar having water-cement ratios of 0.42 and 0.62 without steel fiber and water-cement ratio of 0.42 containing steel fibers were designed. By adding 1%, steel fiber by volume to the mortar mixture with water cement-ratio 0.42, a total of 117 specimens that have 63 triangular plate with 7 different sizes and 54 beams with 6 different sizes were prepared. The specimens were cured in standard conditions for 28 days. Four-point bending and triangular plate tests were conducted, on the cured specimens. The size effect analyses were made on the data obtained from the experiments and size effect curves were established. As results of the experimental study, it is concluded that the triangular plates testing method can be used as an alternative test to determine the size effect on the tensile strength and fracture behavior of the mortar mixture in both cases of presence and absence of steel fibers.