YAPI MALZEMESİNDE

ÖZEL KONULAR -7-1-

Doç. Dr. Halit YAZICI

Yüksek Performanslı

betonlarhttp://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü

YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLAR

LİFLİ BETONLAR

LİF DONATILI KENDİLİĞİNDEN YERLE�EN BETONLAR

ÇİMENTO BULAMACI EMDİRİLMİ� LİFLİ BETON (SIFCON)

ECC

REAKTİF PUDRA BETONLARI (RPC)

SIFCON(SLURRY INFILTRATED FIBER CONCRETE)

SIFCON, KISA KESİLMİ� ÇELİK TELLERİN KALIPLAR İÇERİSİNE DÖKÜM ÖNCESİ DOLDURULUP, ÇOK AKICI KIVAMDAKİÇİMENTOLU BULAMACIN KALIBA ENJEKSİYONU VEYA

POMPALANMASI İLE ÜRETİLEN

ÇOK YÜKSEK SÜNEKLİĞE SAHİP BİR KOMPOZİTTİR.

GELENEKSEL LİFLİ BETONDA LİF İÇERİĞİ%0.25 - %2-3

SIFCON’DA LİF İÇERİĞİ

%6-20

ÇOK YÜKSEK TOKLUK

YÜKSEK MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ÖZELLİKLE YÜKSEK ENERJİ YUTABİLME YETENEĞİ

SIFCON’UN POTANSİYEL KULLANIM ALANLARINI GELİ�TİRMEKTEDİR.

SIFCON;

PATLAMA VE DARBE ETKİSİNE MARUZ KALABİLECEK YAPILARDA (CEPHANE, SIĞINAK V.B.)

ENERJİ YUTMA KAPASİTESİ YÜKSEK OLMASI İSTENEN YAPI BÖLGELERİNDE

DEPREM ETKİLERİNE KAR�I GÜÇLENDİRMEDE

SIFCON BULAMACININ (HAMURUNUN) GENEL ÖZELLİKLERİ

SIFCON BULAMACI;

ÇİMENTO

SİLİS DUMANI

SU

SÜPERAKI�KANLA�TIRICI

GİBİ BİLİNEN MALZEMELERLE ÇOK AKICI KIVAMDA OLACAK �EKİLDE ÜRETİLİR

YÜKSEK AKICILIKTA

AYRI�MAYA KAR�I DİRENÇLİ

SEGREGASYON YAPMAYAN

YÜKSEK DAYANIMLI

YOĞUN LİF AĞINDA TAM DOLULUĞU SAĞLAMAYA OLANAK VERECEK KADAR İNCE MALZEMELERLE ÜRETİLMELİDİR!

ÇİMENTOLU BULAMAÇ;

ÇİMENTO BULAMACININ REOLOJİK ÖZELLİKLERİ DENEYLERLE KONTROL EDİLMELİDİR

MİNİ YAYILMA V-KUTUSU J-KUTUSU

SIFCON ÜRETİMİ

LİFLER KALIBA YERLE�TİRİLİR

REOLOJİK AÇIDAN YETERLİ OLAN BULAMAÇ KALIBA DÖKÜLÜR

�� . Y. Yüüksek performanslksek performanslıı lifli betonlar, slifli betonlar, süürekli rekli ççelik lif haselik lif hasıırlar veya yrlar veya yüüksek oranlarda ksek oranlarda ssüüreksiz reksiz ççelik lifler kullanelik lifler kullanıılarak larak üüretilmektedir. Bu geliretilmektedir. Bu gelişşmimişş kompozitlerin kompozitlerin üüretimi retimi öözel fabrikasyon yzel fabrikasyon yööntemleri ve ntemleri ve öözel zel bir teknoloji gerektirir. Ybir teknoloji gerektirir. Yüüksek performanslksek performanslıılifli betonlar, SIMCON ve SIFCON olmak lifli betonlar, SIMCON ve SIFCON olmak üüzere iki tzere iki tüüre ayrre ayrııllıır. r.

�� Lifli betonda olduLifli betonda olduğğu gibi, u gibi, SIFCONSIFCON’’dada da da ssüüreksiz liflerden olureksiz liflerden oluşşan bir matris an bir matris mevcuttur ve bu sayede kompozit mevcuttur ve bu sayede kompozit malzeme malzeme öönemli derecede nemli derecede ççekme ekme dayandayanıımmıı kazanabilmektedir. Bilindikazanabilmektedir. Bilindiğği gibi, i gibi, lifli betonda karlifli betonda karışıışıma katma katıılabilecek lif hacmi labilecek lif hacmi oldukoldukçça ka kııssııtltlıı kalmaktadkalmaktadıır. r.

�� Genellikle kullanGenellikle kullanıılan lif tlan lif tüürrüüne ve karne ve karışıışımmıın n iişşlenebilirlilenebilirliğğine gine gööre lif hacmi %1re lif hacmi %1--3 3 aralaralığıığında olabilmektedir. Buna karnda olabilmektedir. Buna karşışıllıık k SIFCONSIFCON’’dada lif hacmi %5lif hacmi %5--30 aral30 aralığıığında nda olabilmektedir. Genellikle, SIFCON, 30 olabilmektedir. Genellikle, SIFCON, 30 mm uzunlumm uzunluğğundaki undaki ççengelli lifler iengelli lifler iççin, %4 in, %4 ile %14 arasile %14 arasıında denda değğiişşen hacimsel en hacimsel oranlarda lif ioranlarda lif iççermektedir [1]. ermektedir [1].

�� Bu teknolojide Bu teknolojide ööncelikle lifler kalncelikle lifler kalııba ba yerleyerleşştirilmekte ve daha sonra tirilmekte ve daha sonra ççimento imento esaslesaslıı akakııccıı kkııvamlvamlıı hamur kalhamur kalııba ba ddöökküülmekte veya pompalanmaktadlmekte veya pompalanmaktadıır. Bu r. Bu sebeple, kullansebeple, kullanıılacak hamurun lif lacak hamurun lif matrisinin arasmatrisinin arasıına ina işşleyebilecek leyebilecek şşekilde ekilde tasarlanmtasarlanmışış olmasolmasıı gereklidir. gereklidir.

�� AyrAyrııca, kullanca, kullanıılabilecek lif hacmi, lif tlabilecek lif hacmi, lif tüürrüüne ne ve vibrasyon uygulanve vibrasyon uygulanııp uygulanmamasp uygulanmamasıına na babağğllııddıır. Kr. Kıısa liflerle uzun liflere ksa liflerle uzun liflere kııyasla yasla daha yodaha yoğğun bir yapun bir yapıı oluoluşşturulabilmektedir. turulabilmektedir. YYüüksek lif hacimleri iksek lif hacimleri iççin vibrasyon in vibrasyon gerekebilir. gerekebilir.

�� YYüüksek performanslksek performanslıı lifli betonlar, lifli betonlar, deformasyon sertledeformasyon sertleşşmesi davranmesi davranışıışısergilerler. Deformasyon sertlesergilerler. Deformasyon sertleşşmesi mesi ççoklu oklu ççatlama mekanizmasatlama mekanizmasıınnıın bir sonucu olup n bir sonucu olup bu sayede bu sayede ççok yok yüüksek enerji yutma ksek enerji yutma kapasitesi dekapasitesi değğerleri elde edilebilmektedir.erleri elde edilebilmektedir.

�� NaamanNaaman ve ve HarajiHaraji taraftarafıından yapndan yapıılan lan ççalalışışmada, mada, ççelik elik liflerin liflerin ççatlak geliatlak gelişşimini imini öönleme, tokluk, nleme, tokluk, ççekme dayanekme dayanıımmıı, , yorulma, yorulma, ddüüktilitektilite ve darbe dayanve darbe dayanıımmıındaki artndaki artışışa katka katkııssııincelenmiincelenmişştir. Lifli beton, davrantir. Lifli beton, davranışışa baa bağğllıı olarak olarak geleneksel lifli beton ve ygeleneksel lifli beton ve yüüksek performanslksek performanslıı lifli beton lifli beton olarak solarak sıınnııflandflandıırrıılmlmışışttıır. Geleneksel lifli beton, kr. Geleneksel lifli beton, kıısa sa ssüüreksiz liflerin betona karreksiz liflerin betona karışışttıırrıılmaslmasıı ile ile üüretilmektedir. retilmektedir. Maksimum lif uzunluMaksimum lif uzunluğğu, lif miktaru, lif miktarıı ve lif geometrisi ve lif geometrisi iişşlenebilirlik ihtiyalenebilirlik ihtiyaççlarlarıınnıı karkarşışılamak ilamak iççin sin sıınnıırlrlııddıır. r. ÇÇelik lif elik lif hacmi ihacmi iççin in üüst limit %2 ve %3 arasst limit %2 ve %3 arasıındadndadıır (r (NaamanNaaman & & HarajiHaraji 1990). 1990).

�� Bununla birlikte, %2Bununla birlikte, %2’’den daha az lif den daha az lif iiççeriklerinde lifin baeriklerinde lifin başşllııca katkca katkııssıı, , ççatlamadan sonraki atlamadan sonraki ddüüktilitektilite ve enerji ve enerji yutma kapasitesi yutma kapasitesi üüzerindedir. Nihai zerindedir. Nihai dayandayanıım ve m ve ççekme deformasyonu ekme deformasyonu kapasitesi gibi dikapasitesi gibi diğğer er öözelliklerdeki gelizelliklerdeki gelişşme, me, ��ekil 1ekil 1’’de gde göörrüüldldüüğğüü gibi, gibi, öönemsiz nemsiz mertebededir (mertebededir (ShahShah 1988) 1988)

Lifli betonda (Lifli betonda (VfVf= %2) ve = %2) ve SIFCONSIFCON’’dada gerilmegerilme--şşekil deekil değğiişştirme ilitirme ilişşkisikisi

�� Deformasyon sertleDeformasyon sertleşşmesi mesi ççoklu oklu ççatlama atlama mekanizmasmekanizmasıınnıın bir sonucudur. Bu olay, n bir sonucudur. Bu olay, aynaynıı zamanda, kompozitin dayanzamanda, kompozitin dayanııklklııllığıığınnııve geve geççirimsizliirimsizliğğini de arttini de arttıırrıır r

�� SIFCON ile ilgili dSIFCON ile ilgili döört temel dert temel değğiişşkenden kenden bahsedilebilir. Bunlar, babahsedilebilir. Bunlar, bağğlaylayııccıı matrisin matrisin dayandayanıımmıı, lif hacmi, lif y, lif hacmi, lif yöönlenmesi ve lif tnlenmesi ve lif tüürrüüddüür. r. BaBağğlaylayııccıı matrisin elastisite modmatrisin elastisite modüüllüü, bas, basıınnçç ve ve ççekme dayanekme dayanıımmıı SIFCONSIFCON’’unun davrandavranışıışınnıı etkiler. etkiler. Lif yLif yöönlenmesi SIFCON malzemesinin nlenmesi SIFCON malzemesinin davrandavranışıışınnıı bbüüyyüük oranda etkiler. Lifler yk oranda etkiler. Lifler yüükleme kleme eksenine dik veya paralel yeksenine dik veya paralel yöönlenminlenmişş olabilirler. olabilirler. DayanDayanıım, m, ddüüktilitektilite, enerji yutma gibi , enerji yutma gibi öözellikler lif zellikler lif yyöönlenmesine gnlenmesine gööre farklre farklıı dedeğğerler alerler alıır. r.

BULAMAÇTAKİ TİPİK ÖZELLİKLER;

YÜKSEK ÇİMENTO VE/VEYA ÇİMENTOLU MALZEME MİKTARI

DÜ�ÜK SU / TOZ ORANI

DÜ�ÜK AGREGA MAKSİMUM ÇAPI

(Genellikle <1mm)

SIFCON’UN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNİ

ETKİLEYEN ANA PARAMETRELER

ÇİMENTOLU BULAMACIN REOLOJİSİ VE DAYANIMI

LİF TİPİ VE MİKTARI

LİF YÖNLENMESİ

SIFCON BULAMACINDAKİ YÜKSEK ÇİMENTO İÇERİĞİ YÜKSEK HİDRATASYON ISISI VE RÖTRE PROBLEMLERİNE NEDEN OLARAK

SIFCON’UN MEKANİK VE DURABİLİTE ÖZELLİKLERİNİ ETKİLEYEBİLİR!

MİNERAL KATKILARIN KULLANIMI HEM ÇİMENTO DOZAJINI AZALTMADA HEM DE SIFCON’UN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNİ

(MEKANİK VE DURABİLİTE) GELİ�TİRMEDE ETKİLİ OLABİLİR

SIFCON ÜRETİMİNDE

STANDART KÜR

BUHAR KÜRÜ

YÜKSEK BASINÇLI BUHAR KÜRÜ (OTOKLAV KÜRÜ)

KULLANILABİLİR…

�� SIFCON SIFCON üüretiminde daha retiminde daha ççok, cam lifi ok, cam lifi veya veya ççelik lifler kullanelik lifler kullanıılmaktadlmaktadıır. r. ÇÇelik lifler elik lifler yyüüzeyi pzeyi püürrüüzlzlüü, ucu , ucu ççengelli, deforme vb. engelli, deforme vb. tiplere ayrtiplere ayrııllıır. Der. Değğiişşik boyut, dayanik boyut, dayanıım ve m ve ggöörrüünnüüm oranm oranıında (boy/nda (boy/ççap) ap) ççelik lifler elik lifler kullankullanıılabilmektedir. En labilmektedir. En ççok kullanok kullanıılan lif lan lif ttüürrüü uuççlarlarıı ççengelli tengelli tüürdrdüür.r.

�� SIMCON ise, sSIMCON ise, süürekli rekli ççelik lif haselik lif hasıır ir iççerisine erisine öözel olarak zel olarak dizayn edilmidizayn edilmişş ççimento esaslimento esaslıı hamurun dhamurun döökküülmesi ile lmesi ile üüretilen, geleneksel betona kretilen, geleneksel betona kııyasla yyasla yüüksek ksek ddüüktilitektilite ve ve yyüüksek dayanksek dayanıım gibi m gibi üüststüün mn müühendislik hendislik öözellikleri zellikleri ggöösteren kompozit bir malzemedir. Bu kompozit steren kompozit bir malzemedir. Bu kompozit malzemeler, yapmalzemeler, yapıılarlarıın tamiri, gn tamiri, güçüçlendirilmesi ve yaplendirilmesi ve yapıılarda larda ddüüktilitektilite ve/veya dayanve/veya dayanıım am aççııssıından gerekli iyilendan gerekli iyileşştirmeleri tirmeleri yapmak iyapmak iççin oldukin oldukçça uygundur. Ayra uygundur. Ayrııca, patlama yca, patlama yüüklerine klerine ve kurve kurşşun (roket) iun (roket) işşlemesine karlemesine karşışı yyüüksek dayanksek dayanııklklııllıık k ggöösterirler ve havaalansterirler ve havaalanıı pistleri gibi apistleri gibi ağığır trafik yr trafik yüükleri kleri altaltıında nda üüststüün performans gn performans göösterirler sterirler

�� Geleneksel lifli betonlar, kGeleneksel lifli betonlar, kööprprüüddööşşemelerinde kaplama olarak, yol emelerinde kaplama olarak, yol kaplamaskaplamasıı olarak, hidrolik yapolarak, hidrolik yapıılarda, larda, şşev ev stabilizasyonunda, tstabilizasyonunda, tüünel kaplamalarnel kaplamalarıında, nda, ince kabuklarda, prefabrik elemanlarda vb. ince kabuklarda, prefabrik elemanlarda vb. uygulamalarda donatuygulamalarda donatıı ile veya donatile veya donatııssıız z olarak, dolarak, düünyannyanıın her yerinde ban her yerinde başşararııyla yla uygulanmaktaduygulanmaktadıır r

�� Bununla birlikte, yBununla birlikte, yüüksek performanslksek performanslıı lifli lifli betonlar, daha yeni malzemeler oldubetonlar, daha yeni malzemeler olduğğundan undan henhenüüz yaygz yaygıın olarak kullann olarak kullanıılmamaktadlmamaktadıır. r. SIFCON, tamirat iSIFCON, tamirat işşlerinde ve yeni binalarlerinde ve yeni binalarıın n ininşşasasıında banda başşararııllıı bir bir şşekilde kullanekilde kullanıılmaktadlmaktadıır. r. SIFCON, aSIFCON, aşşaağığıdaki amadaki amaççlar ilar iççin kullanin kullanııldldığıığında nda geleneksel betonun geleneksel betonun üüzerinde zerinde üüststüün performans n performans ggööstermistermişştir: (1) askeri ekipman ve silahlartir: (1) askeri ekipman ve silahlarıın n bulundubulunduğğu u öözel kzel kııssıımlarmlarıı ayayıırmada kullanrmada kullanıılan lan parparççalanmaya dayanalanmaya dayanııklklıı duvarlarda (duvarlarda (ScheneiderScheneider, , 1988) (2) bir f1988) (2) bir füüze silosunun 1/8 ze silosunun 1/8 ööllççekli ekli modelinde (3) 5 cm kalmodelinde (3) 5 cm kalıınlnlığıığında prefabrik nda prefabrik panellerde panellerde

�� SIFCON, patlama ySIFCON, patlama yüüklerine ve kurklerine ve kurşşun (roket) iun (roket) işşlemesine lemesine karkarşışı yyüüksek dayanksek dayanııklklııllıık gk göösterir ve havaalansterir ve havaalanıı pistlerinde pistlerinde kullankullanııldldığıığında, unda, uççak trafiak trafiğğinden dolayinden dolayıı ççatlama atlama ggööstermez. SIFCON, bu gibi durumlarda geleneksel stermez. SIFCON, bu gibi durumlarda geleneksel betona gbetona gööre maliyet are maliyet aççııssıından daha uygundur ndan daha uygundur ((ScheneiderScheneider, 1988) ve a, 1988) ve ağığır hasar gr hasar göörmrmüüşş ööngerilmelingerilmelibeton kbeton kööprprüü kirikirişşlerinin tamirinde daha klerinin tamirinde daha kıısa zamanda sa zamanda kullankullanııma hazma hazıırdrdıır. SIFCON kullanr. SIFCON kullanıımmıı ile sadece 2 gile sadece 2 güünde nde 48 48 MPaMPa basbasıınnçç dayandayanıımmıı elde edilebilmielde edilebilmişştir (tir (MondragonMondragon&& ScheneiderScheneider, 1986). K, 1986). Kööprprüü bbööylelikle, geleneksel beton ylelikle, geleneksel beton ile yapile yapıılmaslmasıı durumuna kdurumuna kııyasla, yasla, ççok daha kok daha kıısa ssa süürede rede servise alservise alıınabilminabilmişştir tir

�� Erdem tarafErdem tarafıından yapndan yapıılan lan ççalalışışmada mada kolonkolon--kirikirişş sisteminin SIFCON ve SIMCON sisteminin SIFCON ve SIMCON ceket ile deprem etkisine karceket ile deprem etkisine karşışı takviyede takviyede kullankullanıılmaslmasıı araaraşşttıırrıılmlmışış ((��ekil 2), ekil 2), duktiliteduktiliteve enerji yutma kapasitesinde bve enerji yutma kapasitesinde büüyyüük k artartışışlar salar sağğlandlandığıığı ifade edilmiifade edilmişştir tir

SIFCON ve SIFCON ve SIMCONSIMCON’’unun kolonkolon--kirikirişş sisteminin sisteminin takviyesinde kullantakviyesinde kullanıılmaslmasıı

BasBasıınnçç Gerilmeleri AltGerilmeleri Altıında nda SIFCON Kompozitlerinin SIFCON Kompozitlerinin

DavranDavranışıışı�� SIFCON malzemesinin tipik gerilmeSIFCON malzemesinin tipik gerilme--şşekil ekil

dedeğğiişştirme ilitirme ilişşkisi kisi ��ekil 3ekil 3’’de gde göörrüülmektedir. lmektedir. [[HomrichHomrich andand NaamanNaaman, 1987; , 1987; NaamanNaaman vdvd., ., 1991]. Genellikle, bas1991]. Genellikle, basıınnçç dayandayanıımmıına na ulaulaşışıldldığıığında nda şşekil deekil değğiişştirme %1.5 detirme %1.5 değğerinin erinin üüzerindedir. Ayrzerindedir. Ayrııca, SIFCON %10ca, SIFCON %10’’dan fazla dan fazla birim birim şşekil deekil değğiişştirme yapmastirme yapmasıına rana rağğmen basmen basıınnççdayandayanıımmıınnıın %60n %60’’ıından fazlasndan fazlasıınnııkoruyabilmektedir. Aynkoruyabilmektedir. Aynıı dayandayanıım sm sıınnııffıında, nda, SIFCON malzemesinin tokluSIFCON malzemesinin tokluğğu normal betona u normal betona kkııyasla 50 kat daha fazladyasla 50 kat daha fazladıır. r.

SIFCONSIFCON’’dada basbasıınnçç gerilmesigerilmesi--şşekil deekil değğiişştirme ilitirme ilişşkisikisi

�� HomrichHomrich ve ve NaamanNaaman, 75 mm , 75 mm ççapapıında, 150 mm nda, 150 mm yyüüksekliksekliğğindeki silindir indeki silindir öörnekler kullanarak yaptrnekler kullanarak yaptııklarklarııççalalışışmada, lif tmada, lif tüürrüü, lif y, lif yöönelmesi, matris dayannelmesi, matris dayanıımmıı ve ve kalkalııp boyutunun p boyutunun SIFCONSIFCON’’unun basbasıınnçç dayandayanıımmıına etkilerini na etkilerini incelemiincelemişşlerdir. Slerdir. Sööz konusu z konusu ççalalışışmada, ymada, yüüzeyi pzeyi püürrüüzlzlüü, , kancalkancalıı ve deforme lifler kullanve deforme lifler kullanıılmlmışışttıır. Yr. Yüüke paralel ke paralel yyöönlenme durumunda, deforme liflerin daha iyi nlenme durumunda, deforme liflerin daha iyi performans gperformans göösterdikleri, ysterdikleri, yüüke dik yke dik yöönlenme durumunda nlenme durumunda ise, ise, ççengelli ve deforme liflerin daha yengelli ve deforme liflerin daha yüüksek dayanksek dayanıım m verdiverdiğği ancak maksimum gerilmeden sonra di ancak maksimum gerilmeden sonra düüşşüüşşüün de n de fazla oldufazla olduğğu, u, ççengelli liflerin genellikle deforme tipe gengelli liflerin genellikle deforme tipe gööre re daha ydaha yüüksek basksek basıınnçç dayandayanıımmıı ggöösterdisterdiğği belirtilmektedir i belirtilmektedir [[NaamanNaaman andand HomrichHomrich, 1989; , 1989; NaamanNaaman vdvd., 1991]. ., 1991]. ÇÇengelli lifler kengelli lifler kııyaslandyaslandığıığında 30 mm boyundaki lif nda 30 mm boyundaki lif kullankullanıımmıınnıın 50 mm lif kullann 50 mm lif kullanıımmıına kna kııyasla basyasla basıınnççdayandayanıımmıınnıı arttarttıırdrdığıığı ggöörrüülmlmüüşşttüür [r [LankardLankard, 1984; , 1984; NaamanNaaman vdvd., 1991].., 1991].

�� ÖÖrnek boyutunun lif boyunun rnek boyutunun lif boyunun üçüç katkatıından daha ndan daha ddüüşşüük olmask olmasıı durumunda. Karot durumunda. Karot öörneklerinin, rneklerinin, kalkalııba dba döökküülmlmüüşş öörneklere krneklere kııyasla %15yasla %15--30 daha 30 daha yyüüksek basksek basıınnçç dayandayanıımmıı ggöösterebildikleri sterebildikleri belirtilmektedir. Liflerin ybelirtilmektedir. Liflerin yüükleme eksenine dik kleme eksenine dik yyöönlenmesi durumunda, paralel ynlenmesi durumunda, paralel yöönlenme nlenme durumuna kdurumuna kııyasla, basyasla, basıınnçç dayandayanıımmıı oldukoldukçça a fazla olabilmektedir. Ancak maksimum fazla olabilmektedir. Ancak maksimum gerilmeden sonraki dgerilmeden sonraki düüşşüüşş liflerin yliflerin yüüke paralel ke paralel olmasolmasıı durumunda daha azddurumunda daha azdıır. Bu durum r. Bu durum ��ekil ekil 44’’den gden göözlenebilmektedir [zlenebilmektedir [NaamanNaaman andandHomrichHomrich, 1989]., 1989].

Lif yLif yööneliminin neliminin SIFCONSIFCON’’unun dayandayanıımmıına na etkisietkisi

�� NaamanNaaman vdvd. deneysel . deneysel ççalalışışmadan elde ettikleri madan elde ettikleri verileri kullanarak verileri kullanarak SIFCONSIFCON’’unun basbasıınnçç altaltıındaki ndaki davrandavranışıışınnıı modellemeye modellemeye ççalalışışmmışışlardlardıır. Buna r. Buna ggööre gerilmere gerilme--şşekil deekil değğiişştirme etirme eğğrisi risi üçüç farklfarklııbbööllüümden olumden oluşşmaktadmaktadıır; yr; yüükselen kkselen kııssıım, alm, alççalan alan kkııssıım ve plato (m ve plato (��ekil 5). Yekil 5). Yüükselen kkselen kııssıım m maksimum gerilmeye kadarki bmaksimum gerilmeye kadarki bööllüümdmdüür. Alr. Alççalan alan kkııssıım em eğğrinin erinin eğğiminin negatiften pozitife iminin negatiften pozitife ddööndndüüğğüü gerilme degerilme değğerine kadarki berine kadarki bööllüümken, mken, plato bplato böölgesi ise plato gerilmesine asimptot olan lgesi ise plato gerilmesine asimptot olan bbööllüümdmdüür. r.

SIFCONSIFCON’’unun basbasıınnçç gerilmesigerilmesi--şşekil deekil değğiişştirmetirme

ÇÇekme Gerilmeleri Altekme Gerilmeleri Altıında nda SIFCON Kompozitlerinin SIFCON Kompozitlerinin

DavranDavranışıışı

�� SIFCONSIFCON’’unun direkt direkt ççekme ekme öözellikleri konusunda zellikleri konusunda daha az bilgi mevcuttur. daha az bilgi mevcuttur. NaamanNaaman vdvd. y. yüüksek ve ksek ve ddüüşşüük lif ik lif iççerikli 3x1.5erikli 3x1.5”” SIFCON SIFCON öörnekleri rnekleri üüzerinde direkt zerinde direkt ççekme deneyleri yapmekme deneyleri yapmışışlardlardıır. r. Liflerin %80Liflerin %80--9090’’ıı yyüükleme eksenine paralel kleme eksenine paralel yyöönlenminlenmişş durumdaddurumdadıır. Tr. Tüüm m öörnekler drnekler düüşşüük ve k ve orta seviyedeki gerilmelerde orta seviyedeki gerilmelerde ççoklu oklu ççatlak atlak geligelişşimi gimi gööstermistermişşlerdir. Maksimum ylerdir. Maksimum yüüke kadar ke kadar oluoluşşan an ççatlaklar oldukatlaklar oldukçça ka küçüüçüktktüür. r.

�� Fakat maksimum yFakat maksimum yüüke ulake ulaşışıldldııktan sonra ktan sonra öörnerneğğin in kkıırrıılmaslmasıı tek bir tek bir ççatlaatlağığın an aççıılmaslmasıı, liflerin s, liflerin sııyryrıılmaslmasıı ile ile oluoluşşmaktadmaktadıır. Esas r. Esas ççatlak oluatlak oluşştuktan ve ytuktan ve yüük dk düüşşttüükten kten sonra birsonra birççok diok diğğer ker küçüüçük k ççatlaatlağığın kapandn kapandığıığı ggöözlenmizlenmişştir. tir. AslAslıında bu anda bu aşşamadan sonra amadan sonra ööllçüçülen uzama bu kritik len uzama bu kritik ççatlaatlağığın an aççıılmaslmasıınnıı ggööstermektedir. Bu ystermektedir. Bu yüüzden bu zden bu noktadan sonra hesaplanan birim noktadan sonra hesaplanan birim şşekil deekil değğiişştirme tirme yanyanııltltııccıı olmaktadolmaktadıır. Arar. Araşşttıırmacrmacıılar bu alar bu aşşamadan sonra amadan sonra oluoluşşan an ççatlak aatlak aççıılmaslmasıınnıı, birim , birim şşekil deekil değğiişştirmeyi %2 ile tirmeyi %2 ile ssıınnıırlayarak birim rlayarak birim şşekil deekil değğiişştirmeye dtirmeye döönnüüşşttüürmrmüüşşlerdir. lerdir. ��ekil 6ekil 6’’da da ççekme halinde yekme halinde yüük uzama ek uzama eğğrisi ve risi ve ddöönnüüşşttüürrüülmlmüüşş gerilme birim gerilme birim şşekil deekil değğiişştirme etirme eğğrisi risi ggöösterilmektedir. sterilmektedir.

ÇÇekme etkisindeki ekme etkisindeki SIFCONSIFCON’’dadaççatlak aatlak aççıılmaslmasıınnıın n şşekil ekil dedeğğiişştirmeye dtirmeye döönnüüşşüümmüü

�� ÖÖzellikle yzellikle yüüksek oranda lif iksek oranda lif iççeren SIFCON eren SIFCON öörnekleriyle rnekleriyle ççarparpııccıı sonusonuççlar elde lar elde edilmiedilmişştir. %16.7 lif hacminde (30 mm tir. %16.7 lif hacminde (30 mm boyunda), liflerin yboyunda), liflerin yüükleme ykleme yöönnüüne paralel ne paralel yyöönlenmesi durumunda, basnlenmesi durumunda, basıınnçç dayandayanıımmıı34.5 34.5 MPaMPa olan hamur kullanolan hamur kullanııldldığıığında 41.4 nda 41.4 MPaMPa ççekme dayanekme dayanıımmıı elde edilmielde edilmişştir. tir. Benzer sonuBenzer sonuççlarlarıın, 50 mm boyunda liflerin n, 50 mm boyunda liflerin %12.2 oran%12.2 oranıında kullannda kullanıılmaslmasıı halinde de halinde de elde edildielde edildiğği belirtilmii belirtilmişştir tir

�� AynAynıı babağğlaylayııccıı kullankullanıılarak silindir baslarak silindir basıınnççdayandayanıımmıı ööllçüçülmlmüüşşttüür. Rasgele yerler. Rasgele yerleşştirilmitirilmişş30/50 lifler hacimce %9.5 kullan30/50 lifler hacimce %9.5 kullanııldldığıığında 89.7 nda 89.7 MPaMPa, 50/50 lifler %7.1 oran, 50/50 lifler %7.1 oranıında kullannda kullanııldldığıığında nda ise 67.6 ise 67.6 MPaMPa basbasıınnçç dayandayanıımmıı elde edilmielde edilmişştir. tir. UUççlarlarıı ççengelli lifler kullanengelli lifler kullanııldldığıığında, 30 mm inda, 30 mm iççin in hacimce %16, 50 mm ihacimce %16, 50 mm iççin %12 dein %12 değğerine erine ulaulaşışılabildilabildiğği ancak bu durumda ai ancak bu durumda aşışırrıı miktarda miktarda vibrasyona ihtiyavibrasyona ihtiyaçç duyulduduyulduğğu ve bu oranlaru ve bu oranlarıın n pratik olmadpratik olmadığıığı belirtilmektedir belirtilmektedir

�� NaamanNaaman yaptyaptığıığı ççalalışışmalarda elde ettimalarda elde ettiğği sonui sonuççlarlarııyorumlarken, benzer lif iyorumlarken, benzer lif iççerieriğği indeksine (i indeksine (VflVfl/d; lif /d; lif hacmi*lif boyu/lif hacmi*lif boyu/lif ççapapıı) sahip ) sahip öörneklerin benzer rneklerin benzer dayandayanıımda olduklarmda olduklarıına dikkat na dikkat ççekmiekmişştir. tir. ÖÖrnerneğğin, 30 mm in, 30 mm boyundaki uzun boyundaki uzun ççengelli lifin %10 oranengelli lifin %10 oranıında kullannda kullanıımmıı ile ile 50 mm boyundaki uzun 50 mm boyundaki uzun ççengelli liflerin %5 oranengelli liflerin %5 oranıında nda kullankullanıımmıı benzer sonubenzer sonuççlar vermilar vermişştir. Bir batir. Bir başşka deyika deyişşle, le, benzer lif geometrisi durumunda, lif indeksi sabit benzer lif geometrisi durumunda, lif indeksi sabit tutularak, lif boyu detutularak, lif boyu değğiişştirilerek benzer dayantirilerek benzer dayanıımlar elde mlar elde edilebilmektedir. Lif indeksi edilebilmektedir. Lif indeksi SIFCONSIFCON’’unun modellemesi imodellemesi iççin in öönemli bir parametredir. nemli bir parametredir.

�� SIFCON SIFCON öörneklerinin toklurneklerinin tokluğğu normal u normal betona kbetona kııyasla 600yasla 600--800 kat fazlad800 kat fazladıır ve r ve ççengelli lifler deforme liflere kengelli lifler deforme liflere kııyasla daha yasla daha üüststüündndüür. Ancak deforme lifler kullanr. Ancak deforme lifler kullanıılmaslmasııhalinde ise bahalinde ise başşlanglangııçç modmodüüllüünnüün n ççengelli engelli ttüüre kre kııyasla yasla üçüç kat fazla oldukat fazla olduğğu u ggöörrüülmlmüüşşttüür r

�� SIFCONSIFCON’’unun ççekme dayanekme dayanıımmıı tahmininde kullantahmininde kullanıılacak lacak babağığıntntıılar henlar henüüz tam olarak geliz tam olarak gelişştirilememitirilememişştir. tir. NaamanNaamanve ve HomrichHomrich SIFCONSIFCON’’unun ççekme dayanekme dayanıımmıınnıın lif n lif yyöönlenmesine banlenmesine bağğllıı olarak basolarak basıınnçç dayandayanıımmıınnıın %15n %15--2525’’i i aralaralığıığında kabul edilebilecenda kabul edilebileceğğini ifade etmektedir. Burada ini ifade etmektedir. Burada basbasıınnçç ve ve ççekme ekme öörnekleri aynrnekleri aynıı lif oranlif oranıına ve na ve yyöönlenmesine sahiptir. Bu nlenmesine sahiptir. Bu ççalalışışmada, mada, ççekme durumunda ekme durumunda liflerin %80liflerin %80--9090’’ıınnıı yyüükleme ykleme yöönnüüne done doğğru yru yöönlenminlenmişşdurumdaddurumdadıır. Dolayr. Dolayııssııyla liflerin rasgele dayla liflerin rasgele dağığılmaslmasııdurumunda durumunda öönerilen orannerilen oranıın daha dn daha düüşşüük olmask olmasııbeklenebilir. Ayrbeklenebilir. Ayrııca sca sööz konusu z konusu ççalalışışmada 3.8 cm mada 3.8 cm genigenişşliliğğinde inde öörnekler kullanrnekler kullanııldldığıığınnıı ve boyut etkisinin ve boyut etkisinin dikkate aldikkate alıınmadnmadığıığınnıı belirtmek gerekir belirtmek gerekir

SIFCONSIFCON’’unun ççekme gerilmesiekme gerilmesi--şşekil deekil değğiişştirme modelitirme modeli

DonatDonatııllıı SIFCON malzemesinde SIFCON malzemesinde aderans aderans öözelliklerizellikleri

�� Hazma ve Hazma ve NaamanNaaman SIFCON iSIFCON iççine gine göömmüüllüü ççelik elik ççubuklarubuklarıın aderans n aderans öözelliklerini incelemizelliklerini incelemişşlerdir. lerdir. ÇÇalalışışmada hacimce %5 50/50 lif kullanmada hacimce %5 50/50 lif kullanıılmlmışışttıır. r. SIFCONSIFCON’’unun basbasıınnçç dayandayanıımmıı 61.4 61.4 MPaMPa mertebesindedir. mertebesindedir. Elde edilen dikkat Elde edilen dikkat ççekici sonuekici sonuççlar lar şşu u şşekilde ekilde öözetlenebilir. Ortalama aderans dayanzetlenebilir. Ortalama aderans dayanıımmıı 17.3 17.3 MPaMPaolarak belirlenmiolarak belirlenmişş, 27.6 , 27.6 MPaMPa dedeğğerine ulaerine ulaşşan sonuan sonuççlar lar elde edilmielde edilmişştir. Normal betona ktir. Normal betona kııyasla aderans gerilmesi yasla aderans gerilmesi 22--4 kat fazlad4 kat fazladıır. Aderans r. Aderans rijitlirijitliğğii normal betona knormal betona kııyasla yasla %50%50--160 daha fazlad160 daha fazladıır. r. SIFCONSIFCON’’dada ççekip ekip ççııkarma karma deneyi sonucu 20 kat fazladdeneyi sonucu 20 kat fazladıır. r.

�� SIFCONSIFCON’’dada maksimum ymaksimum yüükte dkte düüşşme olmadan me olmadan donatdonatıı 10 kat daha fazla s10 kat daha fazla sııyryrıılabilmektedir. labilmektedir. Maksimum yMaksimum yüükküün %70n %70’’ine kadar ine kadar ççatlak atlak oluoluşşmamaktadmamaktadıır. 1.25 cm gibi ince bir r. 1.25 cm gibi ince bir öörtrtüütabakastabakasıı ile bile normal betona kile bile normal betona kııyasla daha iyi yasla daha iyi sonusonuççlar elde edilmilar elde edilmişştir. Aderans boyu 4db ile tir. Aderans boyu 4db ile 8db aras8db arasıında denda değğiişşmektedir. Burada mektedir. Burada dbdb donatdonatııççapapıınnıı simgelemektedir. Gerekli aderans boyu simgelemektedir. Gerekli aderans boyu ACI 318ACI 318--9595’’te normal beton ite normal beton iççin in öönerilenin %40nerilenin %40--5050’’si mertebesindedir si mertebesindedir

SIFCONSIFCON’’dada BBüüzzüülmelme

�� SIFCONSIFCON’’dada kullankullanıılan balan bağğlaylayııccıı hamur hamur oldukoldukçça ya yüüksek bksek büüzzüülme delme değğerleri erleri ggöösterebilirken % 5sterebilirken % 5--18 lif i18 lif iççerieriğğinde inde bbüüzzüülmenin %0.02lmenin %0.02--0.05 mertebelerine 0.05 mertebelerine ddüüşşttüüğğüü ve normal betona yaklave normal betona yaklaşşttığıığıggöörrüülmlmüüşşttüür r

EEğğilme Etkisinde SIFCONilme Etkisinde SIFCON

�� NaamanNaaman vdvd. taraf. tarafıından yapndan yapıılan lan ççalalışışmada mada SIFCON ile dokuz betonarme kiriSIFCON ile dokuz betonarme kirişşüüretilmiretilmişştir. Kiritir. Kirişşlerin ikisi dlerin ikisi dışıışındakilere ACI ndakilere ACI 318318’’de de öönerilen maksimum donatnerilen maksimum donatıı oranoranıın n üüzerinde donatzerinde donatıı yerleyerleşştirilmitirilmişştir. 50/50 lifler tir. 50/50 lifler %4.3 oran%4.3 oranıında kullannda kullanııldldığıığında basnda basıınnççdayandayanıımmıı yaklayaklaşışık 53 k 53 MPaMPa civarcivarıındadndadıır. r. 30/50 lifler %8.8 kullan30/50 lifler %8.8 kullanııldldığıığında basnda basıınnççdayandayanıımmıı yaklayaklaşışık 77 k 77 MPaMPa ddıır. r.

�� SIFCON kiriSIFCON kirişşler normal betonla hazler normal betonla hazıırlanmrlanmışış kirikirişşlere lere kkııyasla %2.5yasla %2.5--3.6 kat daha 3.6 kat daha ddüüktildirktildir ve 3.3ve 3.3--3.7 kat daha 3.7 kat daha fazla enerji yutmufazla enerji yutmuşşlardlardıır. Donatr. Donatıı oranoranıınnıın 3.5n 3.5ρρmax max dedeğğerini aerini aşşmasmasıınnıın zararln zararlıı etki yaptetki yaptığıığı tespit edilmitespit edilmişştir. tir. %8.8 oran%8.8 oranıında 30/50 lif inda 30/50 lif iççeren SIFCON kirieren SIFCON kirişşi, %4.3 i, %4.3 oranoranıında 50/50 lif inda 50/50 lif iççeren kirieren kirişşle kle kııyaslandyaslandığıığında %14 nda %14 fazla dayanfazla dayanıım ve m ve ddüüktilitektilite ggööstermistermişştir. tir. EtriyeliEtriyeli ve ve etriyesizetriyesiz SIFCON kiriSIFCON kirişşleri arasleri arasıında davrannda davranışış ve ve ççatlak atlak geligelişşimi aimi aççııssıından fark yoktur. Bir bandan fark yoktur. Bir başşka deyika deyişşle, le, SIFCON SIFCON etriyeetriye ihtiyacihtiyacıınnıı ortadan kaldortadan kaldıırmaktadrmaktadıır. Deney r. Deney ssüüresince ACI 318 yaklaresince ACI 318 yaklaşışımmııyla edilen kayma gerilmesi yla edilen kayma gerilmesi yaklayaklaşışık 3.45 k 3.45 MPaMPa ddıır. Tr. Tüüm kirim kirişşlerde lerde ççoklu oklu ççatlak atlak geligelişşimi gimi göözlenmizlenmişştir. tir.

�� İİlk lk ççatlak rasgele olarak atlak rasgele olarak ççekme bekme böölgesinde lgesinde oluoluşşmaktadmaktadıır. Ancak, her zaman en alt r. Ancak, her zaman en alt liften baliften başşlamamaktadlamamaktadıır. Yr. Yüüklemenin klemenin devamdevamıı halinde eski halinde eski ççatlaatlağğa benzer a benzer ççatlaklar oluatlaklar oluşşmaktadmaktadıır. Yor. Yoğğun lif iun lif iççeren eren SIFCONSIFCON’’dada yyüüklemeyle klemeyle ççatlak geniatlak genişşliliğği i artmamakta, artmamakta, ççatlak sayatlak sayııssıı artmaktadartmaktadıır r

�� İİlk lk ççatlak oluatlak oluşşumu eumu eğğilme dayanilme dayanıımmıınnıın tahmininde n tahmininde kullankullanıılmaktadlmaktadıır. Basr. Basıınnçç dayandayanıımmıı 11 100 11 100 psipsi olan olan 30/50 lif i30/50 lif iççeren kareren karışıışımda emda eğğilme dayanilme dayanıımmıı 29.7 29.7 MPaMPabulunmubulunmuşştur. 50/50 liflerin kullantur. 50/50 liflerin kullanııldldığıığı bir dibir diğğer er ççalalışışmada (Hamza, A. M. ve mada (Hamza, A. M. ve NaamanNaaman, A. E., 1996) ise , A. E., 1996) ise basbasıınnçç dayandayanıımmıı 5890 5890 psipsi olan karolan karışıışımda emda eğğilme ilme dayandayanıımmıı 40.6 40.6 MPaMPa, bas, basıınnçç dayandayanıımmıı 61 61 MPaMPa olan olan karkarışıışımda emda eğğilme dayanilme dayanıımmıı 33.6 33.6 MPaMPa, bas, basıınnçç dayandayanıımmıı70 70 MPaMPa olan karolan karışıışımda 41 mda 41 MPaMPa eeğğilme dayanilme dayanıımmıı elde elde edilmiedilmişştir. 50/50 liflerle yaptir. 50/50 liflerle yapıılan lan SIFCONSIFCON’’dada eeğğilme ilme dayandayanıımmıı basbasıınnçç dayandayanıımmıınnıın %58n %58’’i olarak bulunmui olarak bulunmuşştur. tur. 30/50 lifler kullan30/50 lifler kullanııldldığıığında ise nda ise SIFCONSIFCON’’unun basbasıınnççdayandayanıımmıı artmakta ve sartmakta ve sööz konusu oran %39z konusu oran %39’’a a ddüüşşmektedir. mektedir.

Lif DonatLif Donatııllıı Betonlarda KorozyonBetonlarda Korozyon

�� Betondaki geleneksel donatBetondaki geleneksel donatıınnıın korozyonu n korozyonu elektroelektro--kimyasal bir reaksiyondur. kimyasal bir reaksiyondur. AnodikAnodikbböölgede demir iyonlarlgede demir iyonlarıına ayrna ayrışıışır. r. KatodikKatodikbböölgede oksijen lgede oksijen anodikanodik bböölgeden gelen lgeden gelen elektronlarla hidroksil iyonlarelektronlarla hidroksil iyonlarıı oluoluşşturur.turur.

�� ElektroElektro--kimyasal korozyon ikimyasal korozyon iççin potansiyel in potansiyel olmasolmasıına rana rağğmen betonun ymen betonun yüüksek ksek alkalinitesialkalinitesi ve ve ddüüşşüük k permeabilitesipermeabilitesi ggöömmüüllüü ççelieliğği korozyondan i korozyondan korur. Ancak, ykorur. Ancak, yüüksek alkali ortamksek alkali ortamıın ve pasif n ve pasif etkinin koruyuculuetkinin koruyuculuğğunu kaldunu kaldııran iki genel ran iki genel mekanizma vardmekanizma vardıır r

�� Alkali parAlkali parççacacııklarklarıın su ile yn su ile yııkanmaskanmasıı sonucu veya karbondioksit ile sonucu veya karbondioksit ile reaksiyon yaparak kreaksiyon yaparak kıısmi nsmi nöötralizasyon sonucu tralizasyon sonucu alkaliniteninalkaliniteninddüüşşmesi,mesi,

�� Oksijenin varlOksijenin varlığıığında nda kloridklorid iyonlariyonlarıınnıın elektron elektro--kimyasal etkisi. kimyasal etkisi. KloridKlorid iyonlariyonlarıı alkali betonda da demirin pasiflialkali betonda da demirin pasifliğğini bozabilir.ini bozabilir.

�� Elektrokimyasal korozyonu etkileyen faktElektrokimyasal korozyonu etkileyen faktöörler arler aşşaağığıda da ssııralanmralanmışışttıır:r:

�� Ortam: Ortam: ııslanmaslanma--kuruma bkuruma böölgeleri, suyun oksijenin ve lgeleri, suyun oksijenin ve kloridlerinkloridleringirigirişşi,i,

�� KloridKlorid: : kloridklorid iiççeren agregalar, priz heren agregalar, priz hıızlandzlandıırrııccıı katkkatkıılar, buz lar, buz çöçözzüüccüü tuzlar, deniz suyu..tuzlar, deniz suyu..

�� KarbonatlaKarbonatlaşşma,ma,�� Betonun geBetonun geççirgenliirgenliğği.i.

ÇÇelik Liflerin Korozyonuelik Liflerin Korozyonu

ÇÇelik liflerin korozyonu iki kategoride elik liflerin korozyonu iki kategoride ssıınnııflandflandıırrıılabilir:labilir:

�� Beton yBeton yüüzeyinden korozyon,zeyinden korozyon,

�� ÇÇatlaklar boyunca korozyon.atlaklar boyunca korozyon.

�� Birinci tipte, beton yBirinci tipte, beton yüüzeyinden korozyon esas olarak zeyinden korozyon esas olarak karbonatlakarbonatlaşşma nedeni ile oluma nedeni ile oluşşur. Bur. Büüyyüük miktarda k miktarda kalsiyum hidroksit ikalsiyum hidroksit iççeren eren ççimento, imento, pHpH’’ıı yyüüksek (12ksek (12--13) 13) alkali bir malzeme olualkali bir malzeme oluşşturur. Bu ortamda turur. Bu ortamda ççelieliğğin in yyüüzeyinde onu korozyondan koruyan zeyinde onu korozyondan koruyan çöçözzüülmez bir oksit lmez bir oksit filmi olufilmi oluşşur. Ancak, atmosferik karbondioksit (CO2) ur. Ancak, atmosferik karbondioksit (CO2) karbonat (CaCO3) olukarbonat (CaCO3) oluşşturmak turmak üüzere kalsiyum hidroksit zere kalsiyum hidroksit ((CaCa(OH)2) ile reaksiyona girer. Bu durum (OH)2) ile reaksiyona girer. Bu durum pHpH’’ıınn 88--9 9 civarcivarıına dna düüşşmesine neden olur ve betonun koruyucu mesine neden olur ve betonun koruyucu alkalinitesialkalinitesi kaybolur. Oksijen ve suyun bulunmaskaybolur. Oksijen ve suyun bulunmasıı halinde halinde ççelieliğğin korozyonu oluin korozyonu oluşşur. Beton kalitesine ve ur. Beton kalitesine ve karbondioksit konsantrasyonuna bakarbondioksit konsantrasyonuna bağğllıı olarak olarak karbonatlakarbonatlaşşma cephesi beton ima cephesi beton iççerisine zamanla erisine zamanla iişşleyebilir.leyebilir.

�� Betonda Betonda ççelik lifler olmaselik lifler olmasıı durumunda lifler beton durumunda lifler beton yyüüzeyine zeyine ççok yakok yakıındndıır ve herhangi bir koruyucu r ve herhangi bir koruyucu tabaka yoktur. Btabaka yoktur. Büüyyüük k ççaplaplıı donatdonatıı ççubuklarubuklarıındaki ndaki olasolasıı bozulma kbozulma küçüüçük lifleri tamamen yok edebilir k lifleri tamamen yok edebilir [[HannantHannant, 1976]. Ayr, 1976]. Ayrııca, ca, ççelik elik ççubuk durumunda ubuk durumunda ççelik elik –– beton arabeton ara--yyüüzeyinde zeyinde ççatlaklar oluatlaklar oluşşabilir, abilir, çüçünknküü, olu, oluşşan korozyon an korozyon üürrüünlerinin hacmi ilk nlerinin hacmi ilk halinden daha bhalinden daha büüyyüüktktüür. Bu genler. Bu genleşşme me neticesinde oluneticesinde oluşşan kuvvetler betonun an kuvvetler betonun ççekme ekme dayandayanıımmıınnıı aaşşar ve ar ve ççatlama meydana gelir. atlama meydana gelir.

�� Bu Bu ççatlaklar nem giriatlaklar nem girişşine, karbonatlaine, karbonatlaşşmaya ve korozyonun maya ve korozyonun ilerlemesine neden olur. Ancak, ilerlemesine neden olur. Ancak, ççelik lifler durumunda , liflerin elik lifler durumunda , liflerin ççaplaraplarıı kküçüüçük olduk olduğğundan genleundan genleşşme neticesinde olume neticesinde oluşşan kuvvetler de an kuvvetler de kküçüüçük olur. Bk olur. Bööyle kyle küçüüçük genlek genleşştirici kuvvetlerin lif tirici kuvvetlerin lif –– beton arabeton ara--yyüüzeyinde zeyinde ççatlamaya neden olduatlamaya neden olduğğunun belirlenmesi incelenmelidir. unun belirlenmesi incelenmelidir. İİkinci tipteki korozyon (kinci tipteki korozyon (ççatlaklar boyunca korozyon) esas olarak atlaklar boyunca korozyon) esas olarak bbüüzzüülmeden veya ylmeden veya yüük uygulamask uygulamasıından kaynaklanndan kaynaklanıır. Genelde r. Genelde ççelik lif elik lif donatdonatııllıı beton bbeton büüzzüülme lme şşartlarartlarıı ve yve yüük uygulamalark uygulamalarıı altaltıında nda ççatlaklara karatlaklara karışıışı yyüüksek dirence sahiptir. ksek dirence sahiptir. ÇÇatlak geniatlak genişşliliğği 0,1 mm den i 0,1 mm den ddüüşşüük olduk olduğğu zaman, u zaman, ççatlak iatlak içç yyüüzzüü ççelik lifleri ileri derecede elik lifleri ileri derecede korozyondan koruyan ykorozyondan koruyan yüüksek alkali ksek alkali şşartartıı ggüçüçlendirir. Ancak, zararllendirir. Ancak, zararlııetkilerde (etkilerde (ççatlak geniatlak genişşliliğğinin 0,1 inin 0,1 mmmm’’denden bbüüyyüük olduk olduğğu, buz u, buz çöçözzüüccüütuz etkisindeki ktuz etkisindeki kööprprüü ddööşşemelerinde veya deniz suyundaki emelerinde veya deniz suyundaki kazkazııklarda) klarda) ççatlaklar atlaklar ççelik liflerin korozyonunu helik liflerin korozyonunu hıızlandzlandıırrıır, nem r, nem girigirişşini ve karbonatlaini ve karbonatlaşşmaymayıı arttarttıırrıırlar. rlar. ÇÇatlaklar boyunca korozyon atlaklar boyunca korozyon geligelişşir ve liflerin ir ve liflerin ççaplaraplarıında azalma meydana gelir.nda azalma meydana gelir.

YAPI MALZEMESİNDE

ÖZEL KONULAR -7-1-

Doç. Dr. Halit YAZICI

Yüksek Performanslı

betonlarhttp://kisi.deu.edu.tr/halit.yazici/

Dokuz Eylül Üniversitesi Đnşaat Mühendisliği Bölümü