Farklı görünüm oranlı bazalt liflerle üretilen yüksek dayanımlı betonun performans özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Amaç: Bu çalışmada, geleneksel betona farklı görünüm oranlarında (160, 630 ve 1263) bazalt lifler ilave edilerek betonun mekanik, fiziksel ve performans özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Liflerin görünüm oranları parametre olarak seçilmiş başta taze ve sertleşmiş beton deneyleri olmak üzere basınç, yarmada çekme, eğilme dayanımı, kırılma enerjisi ve aşınma dayanımı gibi betonun özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Kırılma enerjilerinin belirlenmesinde RILEM 50-FMC tarafından önerilen deney yöntemi, aşınmaya karşı dirençlerinin ölçülmesinde TS 2824 EN 1338'de belirtilen Böhme deneyi uygulanmıştır. Deneyler hacimce %0-0,025-0,05-0,10-0,15-0,20 oranlarında ve 3 mm - 12 mm - 24 mm uzunluklarında bazalt lifler kullanılarak üretilen yüksek dayanımlı beton numuneler üzerinde yapılmıştır. Bulgular: Bazalt liflerin çimento hamurunda homojen dağılmasının önemli olduğu düşünülmektedir. Deney sonuçlarına göre liflerin betona ilavesi ile beton numunelerin aşınma dayanımının %1 ile %14 arasında, eğilme dayanımının %2 ile %25 arasında, yarmada çekme dayanımının %2 ile %13 arasında arttığı gözlenmiştir. Tüm gruplar arasında BF3/0,025 kodlu numunede en iyi aşınma direnci sonucu elde edilirken, eğilme ve yarmada çekme dayanımlarında BF24/0,05 kodlu numunede en iyi sonuçlar elde edilmiştir.Sonuç: Çalışmada genel olarak betona ilave edilen farklı görünüm oranlarında bazalt lifler betonun birim ağırlığının ve basınç dayanımının azalmasına sebep olmuştur. Bunun yanında liflerin ilavesi betonun yarmada çekme, eğilmede çekme, kırılma enerjisi ve aşınma direncine olumlu yönde katkıda bulunduğu görülmektedir. Betonlarda, bazalt lif kullanımının, betonun mekanik ve performans özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Bazalt lif, lif takviyeli yüksek dayanımlı beton, çentikli kiriş, eğilme dayanımı, kırılma enerjisi, aşınma dayanımı

Purpose: In this study, it is aimed to improve the mechanical, physical and performance properties of concrete by adding basalt fibers in different aspect ratios (160, 630 and 1263) to conventional concrete. Method: The appearance ratios of the fibers were selected as a parameter, and the effects on the properties of concrete such as compression, tensile splitting, flexural strength, fracture energy and abrasion resistance were investigated, especially in fresh and hardened concrete tests. The test method recommended by RILEM 50-FMC for determining the fracture energies, Böhme test specified in TS 2824 EN 1338 was applied to measure their resistance to abrasion. The experiments were carried out on high strength concrete specimens produced using basalt fibers in the ratio of 0-0.025-0.05-0.10-0.15-0.20% by volume and 3 mm – 12 mm - 24 mm lengths.Findings: It is thought that it is important that the basalt fibers are homogeneously distributed in the cement paste. According to the test results, it was observed that the abrasion resistance of the concrete samples increased between 1% and 14%, the bending strength between 2% and 25%, and the split tensile strength between 2% and 13% with the addition of fibers to the concrete. Among all groups, the best results were obtained in the sample coded BF3/0,025 in abrasion resistance, while the best results were obtained in the sample coded BF24/0,05 in bending and splitting tensile strength.Results: In the study, basalt fibers with different aspect ratios added to the concrete in general caused a decrease in the unit weight and compressive strength of the concrete. In addition, it is seen that it contributes positively to tensile in splitting, tensile in bending, fracture energy and abrasion resistance. It has been determined that the use of basalt fiber in concretes improves the mechanical and performance properties of concrete.Keywords: Basalt fiber, Fiber reinforced high strength concrete, notched beam, bending strength, fracture energy, abrasion resistance