KOMPOZİT DONATILARIN DÖŞEME DAVRANIŞINA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Cam elyaf takviyeli polimer (GFRP) kompozitler, son yıllarda inşaat mühendisliği uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Cam elyaf lifi, epoksi reçinesi ve hızlandırıcı kullanılarak üretilen GFRP kompozitler, yüksek mukavemet, hafiflik ve korozyona karşı dayanıklılık gibi önemli avantajlara sahiptir. Ancak GFRP kompozitler çelik çubuklara göre daha gevrektir. Bu çalışmanın amacı, farklı çekme donatılarına sahip döşemelerin davranışlarını deneysel ve numerik olarak araştırmak ve elde edilen sonuçları karşılaştırmaktır. Manisa Celal Bayar Üniversitesi yapı teknolojileri laboratuarında 5 adet döşeme üretilmiştir. SS-1 ve SS-2 adı verilen 2 adet döşeme geleneksel çelik donatıya sahiptir. GFRPS-1 ve GFRPS-2 olarak adlandırılan 2 döşeme sadece GFRP kompozitlerine sahiptir. GFRPS-F adı verilen 1 döşeme, hem GFRP kompozitlerine hem de polipropilen liflere sahiptir. Polipropilen lifler taze karışıma hacimce % 0.5 oranında eklenmiştir. Döşemelerin boyutları 2000x1200x120 mm'dir. Döşemelerin basınç dayanımı yaklaşık 20 MPa' dır. Tüm çekme çubukları 8 mm çapında ve 150 mm aralıktadır. Tüm döşemeler göçmeye kadar monotonik artan yayılı yüklemeye maruz kalmıştır. Testlerin sonucunda, GFRPS-1 ve GFRPS-2, SS-1 ve SS-2' den daha fazla yük taşımış ancak SS-1 ve SS-2 daha sünek davranış sergilemiştir. GFRPS döşemelerinin çatlakları, SS döşemelerinden daha fazla ve daha geniştir. Polipropilen lifler betonun çekme gerilmeleri altında davranışına önemli ölçüde katkıda bulunmuş ve GFRPS-F döşemesi diğer döşemelerden daha iyi süneklik ve enerji tüketimi sergilemiştir. GFRPS-F çatlaklarının sayısı diğer döşemelerden daha azdır. GFRPS-F' nin elasto-plastik davranış sergilediği ve yükleme kaldırıldığında hemen hemen başlangıç pozisyonuna geri döndüğü görülmüştür. Son olarak, GFRP kompozit donatılarının saha betonlarında, beton yollarda, prefabrik panel duvarlarda ve döşemelerde güvenle kullanılabileceği söylenebilir.

Glass fiber reinforced polymer (GFRP) composites are frequently used in civil engineering applications in recent years. GFRP composites which produced by using glass fiber, epoxy resin and accelerometer have significant advantages such as high strength, lightness and resistant against corrosion. However, GFRP composites are more brittle than steel bars. The aim of this study is to experimentally and numerically investigate the behavior of slabs with different tensile reinforcements and compare the results. 5 slabs are produced in Manisa Celal Bayar University laboratory. 2 slabs called as SS-1 and SS-2 have traditional steel reinforcements. 2 slabs called as GFRPS-1 and GFRPS-2 have only GFRP composites. 1 slabs called as GFRPS-F has both GFRP composites and polypropylene fibers. Polypropylene fibers are added in fresh mixture as 0.5% in volume. Dimensions of slabs are 2000x1200x120 mm. Compressive strength of slabs is about 20 MPa. All tensile bars are 8 mm in diameter and 150 mm in spacing. All slabs are subjected to monotonic increase distributed loading until collapse. As a results of tests, GFRPS-1 and GFRPS-2 have carried higher load than SS-1 and SS-2, but SS-1 and SS-2 have exhibited better ductility than GFRPS-1 and GFRPS-2. Cracks of GFRPS slabs are more and larger than that of SS slabs. Polypropylene fibers have significantly contributed tensile behavior of concrete and GFRPS-F slab has exhibited better ductility and energy dissipation than that of other slabs. Number of cracks of GFRPS-F are fewer than that of other slabs. As a result of the experiments, it was observed that GFRPS-F exhibits elasto-plastic behavior and almost returns to its starting position when the loading was removed. Finally, it can be said that GFRP composite bars can be safely used in field concretes, concrete roads, prefabricated panel walls and slabs.