ÇİMENTO ESASLI MALZEMELERİN ÇEKME DAYANIMLARINI BULABİLMEK İÇİN YENİ BİR YÖNTEM ÖNERİSİ: ÜÇGEN PLAKA YÖNTEMİ

Bu çalışmada, çimento esaslı malzemelerin çekme dayanımının belirlenmesi için iki eksenli gerilme altında ölçülen yeni bir metot önerilmiştir. Bu metotta çimento esaslı numuneler eşkenar üçgen plaka şeklinde hazırlanmaktadır. Üretilen üçgen plaka numune, üç adet küçük çelik bilye üzerine mesnetlenmiş ve numunenin üst bölgesinde ağırlık merkezine yerleştirilen küçük çelik bir bilye yardımı ile de yükleme yapılmıştır. Üçgen plaka numunelerin geometrik özellikleri, mesnetlenme ve yükleme durumları belirlenmiş, plaka numunenin taşıma kapasitesi ile malzemenin çekme dayanımı arasında ilişki kurulmuştur. Malzemenin çekme dayanımı için plastisite teorisinin kinematik bir yöntemi olan akma çizgileri yöntemi yardımıyla kapalı formda basit bir analitik formül türetilmiştir. Çekme dayanımını belirleyebilmek için önerilen formülü doğrulamak amacı ile çok sayıda harç üçgen ve prizma numunesi hazırlanarak test edilmiş ayrıca üçgen plaka numuneleri için Sonlu Elemanlar Modelli (SEM) oluşturulmuştur. Deneysel çalışma ve SEM sonuçlarının, önerilen yöntemin iki eksenli çekme dayanımını belirlemede kullanılabileceği görülmüştür. Deneysel sonuçlar, önerilen metotla belirlenen çift eksenli çekme dayanımının üç nokta eğilme deneyiyle belirlenen eğilmede çekme dayanımı değerinden %22 kadar daha düşük olduğunu göstermiştir.

Anahtar Kelimeler:

Üçgen plaka yöntemi, İki eksenli çekme dayanımı; Çimento esaslı malzemeler; Sonlu elemanlar yöntemi; Akma çizgisi teorisi

PDF

___

Denneman, E., Kearsley, E.P., Visser, A.T, “Splitting Tensile Test For Fibre Reinforced Concrete”, Materials and Structures, 44:1441–1449, 2011.
Mallat, A., and Alliche, A., “A Modified Tensile Test to Study the Behaviour of Cementitious Materials”, Strain An International Journal for Experimental Mechanics, 47: 499–504, 2011.
Li, D., Wong, L. N. Y., “The Brazilian Disc Test for Rock Mechanics Applications, Review and New Insights”, Rock Mech Rock Eng, 46:269–287, 2013.
Katsaragakisi, E. S., “A New Tensile Test For Concrete”, Materials and Structures, 20: 463-466, 1987.
Wu, S., Chen, X., Zhou, J., “Tensile Strength of Concrete Under Static and Intermediate Strain Rates: Correlated Results From Different Testing Methods”, Nuclear Engineering and Design, 250: 173– 183, 2012.
Wright, P.J.F., “The Effect Of The Method Of Test On The Flexural Strength Of Concrete”, Mag. Concrete Research, 4, 11: 67–76, 1952.
Zi, G., Kim, J., and Bazant, Z. P., “Size Effect on Biaxial Flexural Strength of Concrete”, ACI Materials Journal, 111: 3, 2014.
Zi, G., Oh, H., Park, S-K., ”A Novel Indirect Tensile Test Method to Measure The Biaxial Tensile Strength of Concretes and Other Quasibrittle Materials”, Cement and Concrete Research, 38: 751–756, 2008.
Kim, J., Kim, D. J., Zi, G., “Improvement of The Biaxial Flexure Test Method For Concrete”, Cement & Concrete Composites, 37: 154–160, 2013.
Kupfer, H., Hubert, KH., Hubert, R., “Behavior of Concrete Under Biaxial Stresses”, ACI J, 66,8: 656–66, 1969.
Lee, S. K., Song, Y. C., and Han, S. H., “Biaxial Behavior of Plain Concrete of Nuclear Containment Building”, Nuclear Engineering and Design, 227, 2: 143-153, 2004.
Muzyka, N. R.,” Equipment For Testing Sheet Structural Materials Under Biaxial Loading. Part 2. Testing by Biaxial Loading in the Plane of the Sheet”, Strength of Materials, 34, 2: 206-212, 2002.
Kirane, K., Bazant, Z. P., and Zi, G., “Fracture and size effect on strength of plain concrete disks under biaxial flexure analyzed by microplane model M7”, Journal of Engineering Mechanics, 140(3): 604-613, 2014.
ASTM C1550-05 (2005), Standard Test Method for Flexural Toughness of Fiber Reinforced Concrete (Using Centrally Loaded Round Panel), ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
Danzer, R., Harrer, W., “Supancic, P., Lubea, T., Wang, Z., Borger A., The Ball On Three Balls Test—Strength And Failure Analysis Of Different Materials”, Journal of the European Ceramic Society, 27: 1481–1485, 2007.
Kennedy, G. and Goodchild, CH, “Pratical Yield Line Design”, Published by Concrete Centre, Surrey, UK, . 2004.