Pull out bond strength of reinforcing steel bars in SCC

Abstract

Betonarme yapıların basit mekanik dirençlerinin ötesinde başka bazı fonksiyonlarıda yerine getirmesi gerekebilir. Örneğin, bazı durumlarda çatlama direnci,dayanıklılık özellikleri ve işlevsellikler betonun esas davranışları hakkında oldukçaönem taşımaktadır. Çoğu tasarım rehberleri geleneksel vibrasyonlu beton vekendiliğinden yerleşen beton ile sınırlıdır. Çelik çubuklar ve beton arasındakibağlanma mukavemetini etkileyen beton basınç dayanımı, çubuk çapı,güçlendirmeler ve beton yüzeyi türü gibi birçok faktör vardır. Bu araştırmadakendiliğinden yerleşen beton içine gömülü olan betonarme çelik çubuklarınbağlanma mukavemeti konusu çalışılmıştır. Çekme mukavemeti testlerinde 3 çeşitkendiliğinden yerleşen beton karışımı kullanılmıştır ve toplamda 150mm'lik 108adet numune oluşturulmuştur. Bağlanma mukavemetinin zamana bağlı gelişmesiniincelemek için çekme testleri 3, 7, 28, ve 56 günlük değişik zamanlardagerçekleştirilmiştir. Gömülü bulunan çelik çubuklar 10mm ve 16mm çapında ve600mm uzunluğunda düşünülmüştür. Geçerli deneysel sonuçlarına göre, çelikçubukların çaplarının bağ kuvvetini önemli ölçüde etkilediği, gömülü 10 mm çaplıçubukların yaklaşık olarak % 3,2 oranında 16 mm çubuklardan daha fazla bağlanmamukavemeti gösterdiği sonuçlarına varılmıştır. Her iki boyuttaki çubukların bağkuvveti zamanla artmıştır ancak artış oranı zamanla azalmıştır ve bu artış betonbasınç dayanımı ile iyi bir korelasyon göstermiştir. Bağ kuvveti 3. günden 28. günekadar yaklaşık %80 ile %90 arasında değişirken, 28. günden ile 56. güne kadarsadece %5 ile %7'lik artış göstermiştir. Kendiliğinden yerleşen betonun her üçkarışımı oranı göz önünde bulundurulunca, 10mm çapındaki çelik çubukların bağkuvvetlerindeki artış çimentolu malzeme miktarı kullanımının 400 kg/m3 'den 433 kg/m3'e artması ile 28. günde %4.09, çimentolu malzeme miktarı kullanımının 400 kg/m3 'den 466 kg/m3'e artması ile 28. günde %13 olarak belirlenmiştir. 16mm'lik çelik çubuklarda ise bağ kuvvetindeki artış miktarı bu numuneler için %17,3'den %23,3'e şeklinde gözlenmiştir. Bu çelik çubuklar için bağ kuvveti çekmekuvvetinden daha büyüktür. Baskın olan çatlak tip modları test edilen tüm örnekler için kayma modlarıdır ve deneyler boyunca numunelerin çekilmelerinde hiçbir kayma hatası olmamıştır.Anahtar kelimeler: Kendiliğinden yerleşen beton; Yapışma dayanımı; tahvildavranış; Çek- dışarı test; takviyeli beton; sinek kül; taze özellikleri.

Reinforced concrete structures may have to fulfill functions that go beyond their simple mechanical resistance. For example, in some cases, information about the cracking resistance, durability aspects and functionality are also essential behaviors of concrete. Most design guides are limited to conventional vibrated concrete, and these guides applied to SCC. There are many factors that affect on the bond strength between steel bars and concrete, such as compressive strength of concrete, diameter of bars, type of reinforcement and concrete cover.In this investigation bond strength of reinforcing steel bars embedded in SCC was studied. Pull out strength tests were conducted on three mixtures of SCC which comprised totally 108 specimens of size (150) mm cubes. To investigate Bond strength development with age , pullout test was measured at different ages of concrete 3, 7, 28 and 56 days . Two embedded size of steel bars were considered namely 10 mm and 16 mm diameters with 600 mm length.Based on the current experimental results, it is concluded that diameter of steel bars does affect their bond strength , the embedded 10 mm diameter bars showed greater bond strength than 16 mm bars by about 3.2 %.The bond strength of both size of bars increased with time, but the rate of increase lowered with time, and showed good correlation with the compressive strength of concrete. Bond strength at age of 3 days to age of 28 days approximately ranged between 80 to 90 % and increased by about 5 to 7 % only for age from 28 to 56 days.Considering three mixture proportions of SCC, The percentage of increase in bond strength of 10 mm bars, at age of 28 days was 4.09 % with increase of cementtious material content from 400 to 433 kg/m3 and 13 % with increase of cementitious content from 400 to 466 kg/m3. For bar size of 16 mm the percentage of increase in bond strength for these mixtures was ranged between 17.3 % to 25.3 % respectively .For these bars the bond strength is greater than the tensile strength. The predominant type mode of failure is splitting mode for all the tested specimens and no slip failure occurred in testing all the pull outed specimens throughout the experiments.