Reaktif pudra beton içerikli betonarme kirişlerin göçme mekanizmalarının akustik emisyon yöntemiyle belirlenmesi

Abstract

Mikro yapı mühendisliği yaklaşımıyla geliştirilmiş yüksek çimento içerikli Reaktif pudra betonu (RPB) yüksek performanslı özel bir beton türüdür. RPB'nin yapısal anlamda kullanımı arttıkça mekanik ve kırılma davranışının bilinmesi, davranışların standartlaştırılması ihtiyacı doğmuştur. Malzeme gelişimi açısından çeşitli araştırmalar yapılsa da RPB ile üretilmiş kirişlerin eğilme davranışını, kırılma mekanizmasını inceleyen yapısal boyutlu numuneler içeren çalışmalar çok sınırlıdır. Akustik Emisyon (AE) tekniği, farklı yapılarda hasarı ve hasarın gelişimini algılamak ve görüntülemek için sıklıkla kullanılan tahripsiz test yöntemlerindendir. RPB'deki yük altında oluşan kılcal çatlak gelişimlerin ve çatlakların hareketini belirlemek AE yöntemi ile mümkündür. Bu çalışma üç aşamadan oluşmaktadır. İlk olarak ön beton dökümleri gerçekleştirilerek optimum bir karışım elde edilmiş, daha sonra bu optimum karışım ile 3 farklı donatı detayına sahip 125x250x1500 mm RPB betonarme kirişler laboratuvar koşullarında üretilmiş ve son olarak üretilen kirişler üzerinde mekanik ve AE deneyleri gerçekleştirilerek RPB kirişlerin kırılma mekanizmaları incelenmiştir. Deney sonucunda, ortalama frekansın düştüğü, AE enerjisinin arttığı noktalar mekanizmaların oluştuğu noktalara işaret etmektedir. RPB eleman sünekleştikçe daha az enerji açığa çıkaran mikro seviyedeki çatlaklar oluşmaktadır. RPB'deki lifler, çatlağın makro boyuta ulaşmasını geciktirmekte ve böylelikle, eleman belirgin şekilde kesmeden kırılsa da normalden daha sünek davranmakta ve AE grafiklerinde kademeli artışlar olmaktadır.Anahtar sözcükler: reaktif pudra beton, RPB, akustik emisyon, AE, kırılma mekanizması.

Reactive powder concrete (RPB) is a high-performance-concrete that contains high amount of cement. With increase in structural use of RPB, recognition and standardization of its mechanical and fractural behaviour is in need. Although many studies have been conducted on material development, studies investigating bending behavior and fracture mechanisms of RPB beams are limited. Acoustic emission (AE) method is one of the frequently used nondestructive techniques to detect and monitor the defect and its progress. It is possible to determine development and motion of micro cracks under loading in RPB by using AE method. This study consists of three parts. Firstly, preliminary RPB castings were carried out and optimum RPB mixing was obtained. Afterwards RPB beams which were 125x250x1500 mm in dimension and containing 3 different reinforcement details were produced under the laboratory conditions. Finally, fracture mechanisms of these three beams were investigated by mechanical and AE tests. As a result of the tests, the points where the average frequency decreases and the AE energy increases indicate to fracture of the elements. The more ductile RPB beamhad much more micro cracks with more number and with less energy Steel fibers retard the development of macro cracks and thus, the beam behaves more ductile although it fails due to shear and gradual increases occur in AE graphs.Keywords: reactive powder concrete, RPC, acoustic emission, AE, fracture mechanism.