Polipropilen Lifli Betonların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada polipropilen lif içermeyen bir seri ile 12 mm, 25 mm, 38 mm, 51 mm, boyutlarında polipropilen lif içeren dört seri olmak üzere toplam beş seri beton üretildi. Lif yüzdeleri hacimsel olarak %0,5’de sabit tutuldu. Silis dumanı, çimento ağırlığının %10’u oranında olmak üzere karışımlara katıldı. Su/bağlayıcı oranı 0,36’da su/çimento oranı 0,39’da sabit tutuldu. Daha iyi bir işlenebilirlik sağlayabilmek için polikarboksilik eter esaslı yeni kuşak bir süperakışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanıldı. Yarmada çekme deneyi için 150mm çapında 60mm yüksekliğinde, elastisite modülü ve standart basınç deneyleri için 100mm çapında ve 200mm yüksekliğinde silindirler üretildi. Kırılma enerjisi deneyleri için de 500mm uzunluğunda 100mm*100mm kesitinde kirişler üretildi. Mesnet açıklığının ortasında etkin kesit alanı çentik açılarak 60mm*100mm’ye düşürüldü. Kırılma enerjisi deneyinin yapıldığı düzenekte iki mesnet arası 400mm’ydi. Böylelikle kırılma enerjisini, net eğilme dayanımı ve karakteristik boyu bu çentikli kirişlerden elde edildi. Hazırlanan 500mm uzunluğunda 100mm*100mm kesitinde prizma numunelerinde serbest rötre ölçüldü. Kısıtlanmış rötre çatlakları çelik halka deneyi kullanılarak ölçüldü. Deney numuneleri çok rijit çelik halka çevresine dökülmüş beton halkalardan oluşmaktadır. Çelik halkaların dış çapı 220mm, et kalınlığı 10mm, yüksekliği 150mm’dir. Beton halka numunelerinin dış çapı, kalınlığı, yüksekliği sırasıyla 300mm, 40mm ve 150mm’dir. Kırılma enerjisi ve karakteristik boy lif boyunun artmasıyla artmakta, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, elastisite modülü ve net eğilme dayanımı lif boyunun artmasıyla düşmektedir. Lif boyu arttıkça çatlak genişliği düşmekte, kuruma rötresi azalmaktadır.

In this study, five concrete mixtures were produced. Four different mixtures were prepared for each with different sizes of fibers which were 12 mm, 25 mm, 38 mm and 51 mm, and in each production process fiber percentages were kept constant at 0.5% by volume. Silica fume was added to the mixtures in an amount equal to the 10% of concrete weight. Water/binder and water/cement ratios were kept constant at 0.36 and 0.39 respectively. In order to provide a better workability, a new generation polycarboxylic ether based superplasticizer was used. For the splitting strenght test, a cylinder of 150 mm diameter in and 60 mm in height, and for the standard compressive strength and modulus of elastisity tests, cylinders of 100 mm in diameter and 200 mm in height were prepared. For the fracture energy tests, beams of 500 mm in length and 100 mm * 100 mm in cross-section were used. The effective cross-sectional area in the middle of the two supports in the beams was reduced to 60 mm * 100 mm by sawing. In the set up where the fracture energy tests were conducted, the distance between two supports was 400 mm. Consequently, fracture energy, net bending strength and characteristic length were determined using these notched beams. The beams prepared for the drying shrinkage measurements were 500mm in length and 100mm*100mm in cross section. To determined the cracking in restrained concrete, the ring test specimens were used. The steel ring was 220mm in outer diameter, and 10mm in wall thickness, and 150mm in height. The outer diameter, wall thickness and height of concrete ring were 300mm, 40mm, and 150mm, respectively. Fracture energy and characteristic length of concrete with fiber increase. Compressive strenght, splitting strenght, modulus of elastisity, and net bending strenght decrease with addition of fibers. As the fiber length increases the crack width decreases. The drying shrinkage decreases as the fiber length increases.