Çelik liflerin beton ve donatı arasındaki aderansa etkisi

Abstract

Beton, çekme dayanımı ve çekme birim deformasyon kapasitesi düşük olan gevrek yapıdaki bir malzemedir. Betonun bu özelliklerinin belirgin olarak gerektiği yerlerde, beton içerisine çelik liflerin katılması sonucu, betonun zayıf özellikleri iyileştirilmeye çalışılmaktadır. Bu sayede mikro çatlaklarının büyümesini de engellemektedir. Bu çalışmada beton ile donatı arasındaki aderans davranışına, iki ucu kancalı ve uzunluğu 60 mm olan çelik liflerin etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Numune beton karışımları, iki farklı su/çimento oranında hazırlanmıştır. Beton karışımları, Karışım-1(K1) betonu ile Karışım-2(K2) betonu olarak adlandırılmıştır. Hazırlanan betonlar, çelik lif katılmadan ve hacimsel olarak %1,00, %0,50 ve %0,25 oranda çelik lif katılarak, oluşturulmuştur. Bu karışımlara, 10 mm çapındaki nervürlü çelik donatı çubukları, düşey olarak 5 cm, 10 cm ve 15 cm boylarında sabitlenerek gömülmüştür. Farklı boyda aderans, farklı çelik lif oranı ve farklı beton karışımları 28 gün uygun kür şartları altında bekletilerek beton numuneler üzerinde, çekip-çıkarma (pull–out) deneyleri yapılarak aderansa etkisi incelenmiştir. Çelik donatı çubuğun gömülmediği numunelere ise basınç deneyleri uygulanmıştır. Deneyler neticesinde, çelik lifler basınç dayanımının artmasına olumsuz katkı sağladığı, beton ve donatı arasındaki aderans mesafesinin artmasıyla çekme kuvvetlerinin arttığı ancak çelik lif olan numunelerin olmayanlara göre çoğunlukla çekme kuvvetinin daha düşük olduğu görülmüştür. Bu çalışmanın daha önce yapılmış çalışmalar ve standartlar açısından, literatüre katkısı olacağı düşünülmektedir.

Concrete is a brittle material with low tensile strength and tensile unit deformation capacity. Where these properties of concrete are obviously required, it is attempted to improve the weak properties of the concrete resulting in the addition of steel fibers into the concrete. This also prevents the growth of microfractures.In this study, the effects of steel fibers with two hooks and 60 mm length were experimentally investigated for the adherence behavior between concrete and reinforcement. Sample concrete mixtures were prepared at two different water / cement ratios. Concrete mixtures are called Mixture-1 (K1) and Mixture-2 (K2) concrete. The prepared concrete was formed by adding steel fiber without adding steel fiber and by adding 1,00%, 0,50% and 0,25% by volume of steel fiber. To these mixtures, 10 mm diameter rebar steel reinforcement rods are embedded with fixation at 5 cm, 10 cm and 15 cm longitudinally.Different adherence, different steel fiber ratio and different concrete mixes were kept under suitable curing conditions for 28 days and adherence effect was investigated by making pull-out experiments on concrete samples. Pressure tests were applied to the specimens where steel reinforcement bars were not buried.As a result of the experiments, it is seen that the steel fibers adversely contribute to the increase of compressive strength, the tensile strength increases with the increase of the adherence distance between concrete and reinforcement, but the tensile strength is lower than the steel fibers. It is thought that this study will contribute to the literature in terms of previous studies and standards.