Lif Katkılı Betonlarda Fiber Oranının Basınç Dayanımına Etkisinin Deneysel ve Nümerik İncelenmesi


Creative Commons License

NASERY M. M., AĞCAKOCA E., YAMAN Z.

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.7, sa.2, ss.850-862, 2020 (Hakemli Dergi) identifier

Özet

Günümüzde hızla gelişen teknolojinin sonucu olarak, insanların daha rahat yaşam bulabilecekleri kentsel yaşamı tercih etmeleri, betonarme çok katlı yapı kültürünün hâkim olduğu kentlerde, doğal afetin etkisine karşı yeterli dayanıma sahip yapı inşa etme arayışını beraberinde getirmektedir. Özellikle yüksek katlı yapılarda kullanılanmalzemelerden beklenen yüksek dayanım ve kullanılabilirlik, inşaat sektörünü yeni teknolojiler ile üretilmiş malzeme arayışına yönlendirmektedir. Son yıllarda iki veya daha fazla sayıda, aynı veya farklı gruptaki malzemelerin üstün özellikleri kullanılarak oluşturulmuş kompozit elemanlar, inşaat sektörü alanına yeni bir bakışaçısı kazandırmıştır. Bu malzemelerin başında mühendisliğin hertürlü alanında geniş kullanıma sahip fiber malzeme gelmektedir. Özellikle beton içine uygulanan, fiber donatı olarak tanımlanan malzeme, püskürtme veya saha betonuna süneklik özelliği kazandırmaya çalışılmaktadır. Genel olarak literatürde ve pazarlamaya yönelik ARGE laboratuvarlarında fiber donatı takviyeli betonun, eğilme etkisi altındaki davranışı incelenmekte olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle bu çalışmada fiber donatılı takviye edilmiş betonun, eksenel basınç etkisi altındaki yapı elemanlarında kullanılması durumunda sergileyeceği davranış incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmada, beton karışım içine ilave edilen farklı oranda fiber ile dört farklı beton sınıfından üretilen on iki adet silindirik numune üzerinde eksenel basınç deneyleri yapılmıştır. Çalışma kapsamında; farklı dayanıma sahip beton numunelere,farklı oranda fiber ilave edilmesinin, beton basınç dayanımı üzerine olan etkileri incelenmiştir. Ayrıca çalışmada beton numunelerinin sonlu eleman modeli, Beton Plastikleşme Hasar Modeli yardımıyla hazırlanmıştır. Sonrasında, Abaqus/Standart sonlu eleman programı kullanarak numeneler analiz edilmiş ve deneysel veriler ilekarşılaştırılarak sonlu eleman programı doğrulanmıştır.
Today, as a result of the rapidly developing technology, people prefer urban living environments where they can find a more comfortable life, as well as seeking to build a structure that is sufficiently resistant to the effect of dynamic loads, in addition to all kinds of natural disasters in cities where reinforced concrete (RC) multi-stores building type is dominant. The high strength and usability expected from the materials used in high-rise buildings direct us to the search for materials produced with new technologies. Especially in recent years, composite elements created by using superior properties of two or more materials of the same or different groups have given a new perspective to the construction sector. One of these materials is fiber material, which has wide usage in engineering field. It is tried to gain mechanical properties such as elasticity and ductility to concrete used in spraying or on-site concrete applications with the material defined as fiber reinforcement especially in concrete. In general, it has been observed that the mechanical properties of fiber reinforced concrete in bending effect are examined in the literature and R&D laboratories for marketing. To this end, in the study, the mechanical behaviors of fiber reinforced concrete in case of use in the structural elements under the influence of axial pressure are examined. In the experimental study, concrete pressure tests were carried out on twelve cylindrical samples produced from four different concrete classes with a different proportion of fiber added to the concrete mixture. Scope of work, the effects of adding a different proportion of fiber to concrete samples with different strength on concrete compressive strength was investigated. In addition, the finite element model of the concrete samples was analyzed with the help of the Abaqus / Standard finite element program using the Concrete Plasticization Damage Model and verified by comparison with the experimental results data.