Paslanmaya maruz kalmış betonarme kirişlerin burulma dayanımı

Abstract

Betonarme donatısında meydana gelen paslanma sonucu ortaya çıkan olumsuz sonuçlar, betonarme donatılarındaki korozyonun araştırılması için önemini korumaktadır. Korozyon betonarme yapıların performans seviyelerini olumsuz etkilemesinin yanında servis ömürlerini de kısaltarak ekonomik anlamda zarar vermekte ve ilerleyen aşamalarında yapıların yıkımlarına kadar sonuçlar doğurabilmektedir. Meydana gelen korozyon ile donatı kesit alanının azalması, korozyon ürününün ortaya çıkardığı hacimsel artış ile betonun çatlaması ve beton-donatı arasındaki aderans kuvvetinin azalması gibi olumsuz sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Bu sonuçlar ile betonarme elemanlarının, taşıma gücü kapasiteleri, eğilme ve burulma dayanımları azalmakta ve hedeflenen yapı performansından uzaklaşılmaktadır. Paslanmış betonarme elemanlarının eğilme davranışlarının tahmin edilmesine ilişkin çalışmalar mevcut literatürde yeteri kadar mevcut iken; paslanmış betonarme elamanlarının basit burulma etkisi altındaki davranışları henüz çalışılmamıştır. Bu amaçla üretilmiş olan C25 beton sınıfına ait 6 adet betonarme kirişi hızlandırılmış korozyon yöntemi de kullanılarak farklı oranlarda paslandırılmıştır. Gerçek korozyon oranlarının elde edilmesi için yükleme deneylerinden sonra betonarme kirişleri kırılmış ve çıkartılan betonarme donatıları için önce mekanik ardından kimyasal temizleme işlemleri uygulanmıştır. Tüm sargı ve boyuna donatılarının gerçek kütle kayıplarının bulunması amacıyla hassas terazide donatıların son kütleleri kayıt altına alınmış ve ilk kütleleri ile karşılaştırılarak gerçek korozyon oranları da elde edilmiştir. Deney sonucunda gerçek korozyon oranlarının betonarme kirişlerin burulma momenti kapasitesine etkileri, moment-eğrilik ilişkileri, çatlak genişliği ve dağılımları incelenmiştir. Korozyonlu betonarme kirişlerin burulma davranışları incelenerek; burulma dayanımlarının korozyon oranına bağlı olarak geliştirilen amprik model yardımı ile korozyona uğramış betonarme kirişlerin burulma momentlerinin tahmin edilebilmesi ve böylelikle mevcut yapıların değerlendirilmesi için bir model geliştirilmiştir.

The negative results resulting from the corrosion of reinforced concrete reinforcement are important for the investigation of corrosion in the reinforced concrete reinforcement. Corrosion affects the performance levels of reinforced concrete structures in addition to shortening the service life of the economic sense, and in the following stages of the destruction of structures can lead to destruction. With the resulting corrosion; the reduction of the reinforcement cross-sectional area leads to negative results such as the volume increase caused by the corrosion product and the decrease in the bond strength between the concrete and the reinforcement. With these results, the bearing capacity, bending and torsional strength of reinforced concrete elements are reduced and the targeted building performance is avoided. Studies on estimating the bending behavior of rusted reinforced concrete elements are sufficiently available in the current literature; The behavior of rusted reinforced concrete elements under the effect of simple torsion has not been studied yet. For this purpose, 6 reinforced concrete beams of C25 concrete class were rusted at different rates by using accelerated corrosion method. In order to obtain the actual corrosion rates, the reinforced concrete beams reinforcements were removed by mechanical and chemical cleaning before the beams were removed after the loading tests. In order to find the actual mass losses of all windings and longitudinal reinforcements, the masses of the reinforcements in the precision balance were recorded and compared with the first masses and the actual corrosion rates were also obtained. At the end of the experiment, the effects of the actual corrosion rates on the torsional moment capacity of the reinforced concrete beams, moment-curvature relations, crack width and distribution were investigated. Corroded reinforced concrete beams torsion behavior by examining; It is thought that torsional strength can be a model for estimating the torsional moments of corroded reinforced concrete beams with the help of emprical model which is developed depending on the corrosion rate and thus to evaluate existing structures.