Hafif Beton, Harç Ve Çimento Hamurunda Kırılma Parametrelerinin Belirlenmesi

Abstract

Bir ponza taşlı hafif beton, bunun kaba ve ince harç fazı, ve ayrıca sertleşmiş çimento hamuru üretildi. Bütün karışımlarda etkin su-bağlayıcı oranı 0.30’da sabit tutuldu. RILEM 50-FMC Teknik Komitesinin önerilerine uygun olarak sadece çok sığ ve derin çentik kullanarak gerçek kırılma enerjisinin belirlenmesi için deneyler yapıldı. Sertleşmiş çimento hamurunda Lineer Elastik Kırılma Mekaniğinin (LEKM) geçerli olduğu kabul edildi. Kritik gerilme şiddet çarpanı, çentikli kiriş numuneler kullanılarak belirlendi. Ponza taşı olmayan ince harcın etkin gerilme şiddet çarpanı, mevcut mezo-mekanik bağıntılarda uygun toklaşma mekanizmaları kullanılarak hesaplandı. Sertleşmiş çimento hamurunun ve ince harcın gerçek kırılma enerjileri ve ayrıca betonun, kaba ve ince harcın elatisite modülleri mezo-mekanik bağıntılar kullanılarak hesaplandı. Karışımların sünekliği karakteristik boy cinsinden bulundu. Hafif betonun basınç mukavemetinde önemli derecede azalma olmasına rağmen ponza taşı hafif agregası orta derecede taşıyıcı hafif beton üretiminde kullanılabilinir. Ponza taşlı kaba harcın karakteristik boyu hafif betondan daha düşüktür. Böylece, kaba ve ince harç fazları ile ayrıca sertleşmiş çimento hamuru fazı ile karşılaştırıldığında hafif beton daha sünek olduğu sonucuna varılabilir. Hafif betonun ve bunun kaba ve ince harç fazlarının ve ayrıca sertleşmiş çimento hamurunun elastisite modüllerinin deneysel ve tahmin edilen değerleri iyi uyum sağlamıştır.

A lightweight concrete with pumice, its coarse and fine mortar phases (with and without pumice lightweight aggregate, respectively), and hardened cement paste (HCP) phase were prepared. In all mixtures, the effective water-binder ratio was kept constant at 0.30. The test for determining the true fracture energy was performed in accordance with the recommendation of RILEM 50-FMC TC with the only exception of using very shallow or deep notches. The critical stress intensity factor of the HCP, at which linear elastic fracture mechanics (LEFM) is valid, was determined from the notched beam specimens. The effective stress intensity factor of fine mortar without pumice lightweight aggregate was calculated using appropriate toughening mechanisms in the available meso-mechanical relationships. The true fracture energies of HCP and fine mortar, and the moduli of elasticity of fine mortar, coarse mortar and concrete were also calculated from meso-mechanical relationships. From these, the ductility of the mixtures was calculated in terms of the characteristic length. Although there is a substantial decrease in the compressive strength of lightweight concrete, the moderate structural lightweight concrete can be obtained using pumice lightweight aggregate. The characteristic length of coarse mortar with pumice was less than that of concrete. Thus, it can be concluded that the lightweight concrete prepared was more ductile compare to its fine and coarse mortar phases, and also its HCP. There is a good agreement between experimental and predicted values of Modulus of Elasticity of lightweight concrete, and those of its fine and coarse mortar phases, and also its HCP phases.