Ahmet Ferhat BİNGÖL, Elanur ADAR, Muhammet ADAR

Kendiliğinden Yerleşen Betonun İşlenebilirliğine ve Yüksek Sıcaklık Direncine Polipropilen Lifin Etkisi

Konvansiyonel betona kıyasla yüksek işlenebilirlik, düşük işçilik maliyeti ve yüksek dayanım gibi avantajlarsağlayan kendiliğinden yerleşen beton (KYB) yüksek performanslıdır. Bu çalışma ile kendiliğinden yerleşenbetonlarda, polipropilen lif miktarının (0,25; 0,50; 0,75 ve 1,00 kg/m3) taze betonun işlenebilirliği ve sertleşmişbetonların da bazı mekanik dayanım özellikleri üzerindeki etkisi belirlenerek; farklı sıcaklıkların (25, 250, 500 ve750 °C) sertleşmiş KYLB’lar üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Sertleşmiş numuneler 25, 250,500 ve 750°C sıcaklıklarına tabi tutulmuştur. Ayrıca, numunelerin boşluk yapıları hakkında fikir edinmek içinultrases geçiş hızı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, polipropilen lif miktarının artması ilekendiliğinden yerleşen betonun akıcılığının olumsuz yönde etkilendiği, basınç dayanımının değişmediği ve çekmedayanımının olumlu yönde değiştiği gözlenmiştir. 500ºC ve üzeri sıcaklıklarda, beton basınç dayanımının veultrases geçiş hızlarının azaldığı tespit edilmiştir. Sıcaklık arttıkça polipropilen liflerin eridiği ve bunun sonucuolarak betonda oluşan boşlukların artması ile dayanımının azaldığı gözlenmiştir. 750 ºC’de en fazla mukavemetkaybı görülmüştür.

Effect of Polypropylene Fiber on Workability and High Temperature Resistance of Self-Compacting Concrete

Self-consolidating concrete (SCC) that provides advantages such as high workability, low labor cost and high strength compared to conventional concrete has high performance. The aim of this study is to determine the effect of polypropylene fiber amount (0.25; 0.50; 0.75 and 1.00 kg/m3 ) on the workability and strength properties of fiber reinforced self-consolidating concretes. Hardened samples were subjected to temperatures of 25, 250, 500 and 750 °C. In addition, ultrasound pulse velocity measurements were performed to obtain an idea about the void structures of the samples. As a result of the study, it was observed that as the amount of polypropylene fiber increased, the fluidity of the self-consolidating concrete negatively affected, the compressive strength did not change and the tensile strength changed positively. It was determined that the concrete compressive strength and ultrasound transition velocities decreased in the temperatures of 500ºC and above. It has been observed that as the temperature increased, the polypropylene fibers melted and as a result of which, with the increase of gaps in concrete, its strength decreases. The highest loss of strength was observed at 750ºC.

PDF

___

[1] Korkut F., Türkmenoğlu Z.F., Taymuş R.B., Güler S. 2017. Çelik ve Sentetik Liflerin Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özellikleri Üzerine Etkisi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6 (2): 560-570.
[2] Beycioğlu A., 2013. Kendiliğinden Yerleşen Betonlarda Beton ile Donatı Aderansı İlişkisinin Araştırılması. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
[3] Özkul M.H. 2002. Beton Teknolojisinde Bir Devrim: Kendiliğinden Yerleşen-Sıkışan Beton. THBB Hazır Beton Dergisi, 52: 64-71.
[4] Saf M.O. 2015. Sentetik C-S-H Bileşiklerinin Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Sertleşmiş Özelliklerine Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
[5] Felekoğlu B., Yardımcı M.Y., Baradan B. 2006. Uçucu Külün ve Taş Tozunun Kendiliğinden Yerleşen Betonda Aşınma Direncine Etkileri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Müh. Mim. Fak. Dergisi, 19 (1).
[6] Sertbaş B. 2006. Kendiliğinden Yerleşen Betonlarda Polipropilen Lif Kullanımının İşlenebilirliğe Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
[7] Şimşek O. 2009. Beton ve Beton Teknolojisi. Seçkin Yayıncılık, Ankara.
[8] Bingöl A.F. 2008. Beton-Donatı Aderansına Yüksek Sıcaklıkların Etkisi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
[9] Gencel O., Özel C., Brostow C., Martínez-Barrera G. 2011. Mechanical Properties of SelfCompacting Concrete Reinforced with Polypropylene Fibres. Materials Research Innovations, 15: 216-225.
[10] Akçay B., Taşdemir M.A. 2012. Mechanical Behaviour and Fibre Dispersion of Hybrid Steel Fibre Reinforced Self-Compacting Concrete. Construction and Building Materials, 28: 287-293.
[11] Hossaın K., Lachemi M., Sammour M., Sonebi M. 2012. Influence of Polyvinyl Alcohol, Steel, and Hybrid Fibers on Fresh and Rheological Properties of Self Consolidating Concrete. ASCE Journal of Civil Engineering, 24: 1211–122.
[12] Al-Ameeri A. 2013. The Effect of Steel Fiber on Some Mechanichal Properties of Self Compacting Concrete, American Journal of Civil Engineering, 1: 102-110.
[13] Anand S., Khan M.A., Kumar A. 2016. Effect of Steel Fiber on Self Compacting Concrete: A Review, International Research Journal of Engineering and Technology, 3: 507-510.
[14] Uysal M. 2012. Self-Compacting Concrete Incorporating Filler Additives: Performance at High Tempurteres. Construction and Building Materials, 26: 701-706.
[15] Atashafrazeh M. 2013. Polipropilen Lif Takviyeli Betonların Yüksek Sıcaklık Etkilerinden Sonra Basınç Dayanımlarının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
[16] Lotfy A., Hossain K.M., Lachemi M. 2016. Durability Properties of Lightweight SelfConsolidating Concrete Developed with Three Types of Aggregates. Construction and Building Materials, 106: 43-54.
[17] Zhang C., Ding Y., Cao, M. 2016. Pore Pressure Test for Fiber-Reinforced Self-Consolidating Concrete Exposed to High Temperature. Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, 39: 35-40.
[18] Dener M. 2017. Öğütülmüş Pomza Kullanılarak Üretilen Kendiliğinden Yerleşen Lifli Betonlarda Yüksek Sıcaklık Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
[19] Cingi R. 2017. Çimento Esaslı Lifli Kompozitlerin Yüksek Sıcaklık ve Yangın Etkisinde Davranışı. Yüksek Lisans Tezi, Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
[20] Abdulhaleem K.N. 2018. Lif Takviyeli Kendiliğinden Yerleşen Betonun Yüksek Sıcaklıklardaki Mekanik Davranışı. Doktora Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gaziantep.
[21] EFNARC 2005. Specifications and Guidelined for Self Compacting Concrete Specification, Production and Use. The European Federation of Specialist Construction Chemicals and Concrete Systems, Farnham, UK, 68.
[22] TS EN 12504-4, 2004. Beton Deneyleri, Bölüm 4: Ultrases Geçiş Hızının Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
[23] Mazeheripour H., Ghanbarpour S., Mirmoradi S.H., Hosseinpour I. 2011. The Effect of Polyproplene Fibers on the Properties of Fresh and Hardened Lightweight Self-Compacting Concrete. Construction and Building Materials, 25: 351-358.
[24] Fares H., Noumowe A., Remond S., 2009. Self-Consolidating Concrete Subjected to High Temperature: Mechanical and Physicochemical Properties. Cement and Concrete Research, 39 (12): 1230-1238.
[25] Khatip J.M. 2008. Performance of Self-Compacting Concrete Containing Fly Ash. Construction and Building Materials, 22: 1963-1971.
[26] Delikurt B.C., Sevim U.K., 2015. Sugözü Uçucu Külünün Betonun Mekenik ve Durabilite Özelliklerine Etkisi. Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 4 (1): 47-58.
[27] Öz A. 2014. Uçucu Kül İçeren Kendiliğinden Yerleşen Hibrid Lifli Betonların Bazı Özelliklerinin Araştırılması. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
[28] Celep G. 2010. Polipropilen Lifli Betonların Isıl Özelikleri. Yüksek Lisans Tezi, Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
[29] Alonso C., Andrade C., Khoury G.A. 2003. Porosity and Microcracking. Course on Effect of Heat on Concrete, Udine/Italy.
[30] Yang H., Lin Y., Hsiao C., Liu J.Y. 2009. Evaluating residual compressive strength of concrete at elevated temperatures using ultrasonic pulse velocity. Fire Safety J., 44: 121-130.