Effect of silica fume and steel fiber on the mechnical properties of the conceretes produced with cold bonded fly ash aggregates

Abstract

SİLİS DUMANI VE ÇELİK LİFİN SOĞUK BAĞLAMA YÖNTEMİYLE ÜRETİLMİŞ UÇUCU KÜL AGREGASI İÇERENBETONLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİALZEEBAREE, RadhwanYüksek Lisans Tezi, İnşaat MühendisliğiDanışman: Doç. Dr. MEHMET GESOĞLUTamoz 2012, 102 SayfaBu çalışmada, soğuk bağlama yöntemiyle üretilen yapay uçucu kül agregaları içeren yalın ve silis dumanlı çelik lif katkılı betonların mekanik özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. Su bağlayıcı oranları 0,35 ve 0,55 olan iki beton serisi tasarlanmıştır. Silis dumanı, çimentonun ağırlığının %10'uyla yer değiştirilerek kullanılmıştır. Boy/narinlik oranı 60/80 ve 30/40 olan iki farklı tip kanca uçlu çelik tel kullanılmıştır. Bütün beton karışımlarında, %90'ı F sınıfı uçucu kül ve %10'u Portland çimentosu olan soğuk bağlı peletleme yöntemiyle üretilmiş yapay uçucu kül agregaları, kaba agrega olarak kullanıldı. Betonun mekanik özellikleri basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, eğilmede çekme dayanımı ve donatı-beton arasındaki aderans dayanımı bakımından irdelenmiştir. Deneyler 28 günlük kür süresi sonunda gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçlarınützerinde varyans analizi yapılmış ve deneysel parametrelerin istatistiksel değerlendirmesi için betonların mekanik özellikleri üzerindeki etki faktörü belirlenmiştir. Ayrıca betonların aderans dayanımları ve mekanik özellikleri arasındaki etkileşimi görmek amacıyla deneysel verilerin korelasyonu yapılmıştır. Sonuçlar, su bağlayıcı oranı ne olursa olsun silis dumanı katkısı ve farklı tip çelik lif donatıları kullanılmasının, betonun mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Soğuk bağlama, Silis dumanı, Beton, Mekanik özellikler, Aderans dayanımı, Çelik lif.

ABSTRACTEFFECT OF SILICA FUME AND STEEL FIBER ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE CONCRETES PRODUCED WITH COLD BONDED FLY ASH AGGREGATESALZEEBAREE, RadhwanM.Sc. in Civil EngineeringSupervisor: Associated. Prof. Dr. MEHMET GESOĞLUJuly 2012, 102 PagesThis study presents an experimental research on the mechanical properties of steel fiber incorporated plain and silica fume (SF) concretes produced with cold bonded artificial fly ash aggregates (AFA). Two concrete series with water-to-binder (w/b) ratios of 0.35 and 0.55 were designed. SF incorporation was achieved by 10% replacement of the weight of cement by silica fume. Two types of hooked-end steel fibers with length/aspect ratios of 60/80 and 30/40 were utilized. AFA, produced from cold bonding pelletization of 90% class F fly ash and 10% Portland cement, were used as coarse aggregate in all of the concrete mixtures. The mechanical properties investigated were compressive strength; splitting tensile strength, modulus of rupture and bonding strength between rebar and concrete. The tests were carried out at the end of 28 day water curing. Analyses of variance of the experimental results were performed and the contributions of the significant factors on the mechanical characteristics of the concretes were determined for statistical evaluations. Moreover, correlation of the experimental data was carried out to monitor the interaction between mechanical properties and bonding strength of the concretes. The results demonstrated that incorporation of SF and utilization of different types of steel fiber reinforcements significantly affected the mechanical properties of the concretes regardless the w/b ratio.Keywords:Cold bonding, Silica fume, Concrete, Mechanical properties, Bonding strength, Steelfiber.