Çimento Bazlı Malzemelerin Kırılma Tokluğu Parametrelerinin Hesabı İçin Bir Metot

Abstract

Beton bir yapıyı kırılma mekaniğine göre analiz edebilmek için ilk önce kullanılan malzemenin kırılma parametrelerinin belirlenmesi gerekir. Betonun kırılma parametrelerini belirlemek için şartnameler ve araştırmacılar tarafından birçok lineer olmayan kırılma mekaniği modelleri önerilmektedir. Bu modeller kohezif ve eşdeğer elastik çatlak yaklaşımları olarak sınıflandırılmaktadır. Betonun kırılma mekaniğinde kiriş numuneler yaygın olarak kullanılmakla birlikte, küp ve silindir numuneler taşınabilirlik, hafiflik ve boyut etkisi çalışmalarında kolaylık sağlaması açısından bazı avantajlara sahiptir. Bu çalışmada farklı doz ve su/çimento oranları kullanılarak hazırlanan küp numuneler üzerinde kama-yarma deneyi yapılarak efektif çatlak ve çift-K kırılma modellerine göre betonun başlangıç ve kritik kırılma tokluk parametreleri tayin edilmiştir. Ayrıca aynı karışımlardan 150 mm. boyutunda küp numuneler üzerinde basınç deneyleri yapılmıştır. Sonuç olarak betonun kırılma tokluk parametreleri ile basınç mukavemeti ve su/çimento oranı arasında bazı regresyon bağıntıları türetilmiştir.

To analyze a concrete structure according to fracture mechanics, its fracture parameters are needed to be determined at first. Many non-linear fracture models have been proposed by design codes and investigators to determine fracture parameters of concrete. These models can be classified as the cohesive crack models and the effective crack models. Although the notched beam specimens have been commonly used in concrete fracture, cubical/cylindrical specimens have some advantages such as compactness and lightness. In this study, the wedge-splitting tests on cube specimens with different cement contents and water/cement ratios were performed for fracture models based on the effective crack model and the double-K model. In addition, the compressive strength values on cubes with 150 mm of these mixes were determined. Consequently, some relationships based on regression between the initial and the critical fracture toughness parameters and the strength properties and water/cement ratios of concrete were derived. The results of the split-cube tests look viable and very promising.