Çelik Lifli Kendiliğinden Yerleşen Betonların Düşük ve Yüksek Sıcaklık Etkisindeki Davranışı

Abstract

Bu deneysel çalışmada, kendiliğinden yerleşen çelik lifli betonlarda düşük (-30 ºC) ve yüksek sıcaklık (120 ºC) etkisi araştırılmıştır. Kendiliğinden yerleşen beton, vibrasyon gibi hiçbir dış etkiye gerek olmadan kendi ağırlığı ile yerleşerek tüm boşlukları doldurma özelliğine sahip betondur. Çelik lifler, basınç ve eğilme mukavemetini artırmak, çatlak genişliğini ve nihai çatlak gelişimini azaltmak için kullanılmıştır. Değer taraftan, beton özelliklerinde önemli etkiye sahip iki ana faktör düşük ve yüksek sıcaklıktır. Günümüzde yüksek dayanımlı betona talep artmış ve betonarme yapı davranışı daha gevrek hale gelmiştir. Bu olumsuzluğu azaltmak için betonun sünekliğini artırmada, basınç etkisi altında betonda çatlak veya nihai çatlak oluşumu davranışının kontrolünde çelik lif takviyesi uygun bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu deneysel çalışmada, betonun mukavemetini artırmak için üç farklı tip çelik lif kullanılmıştır. Bu çalışmada, yüksek sıcaklıkta (120 ºC) ve düşük sıcaklıkta (-30 ºC) olmak özere iki farklı sertleşmiş betonun mekanik özellikleri incelenmiştir. Sertleşmiş beton basınç ve eğilme mukavemeti deneyleri 14 ve 28 günlük numuneler üzerinde yapılmıştır. Sonuçta, çelik lif kullanımı ile sertleşmiş betonun basınç ve eğilme özelliklerinde önemli miktarda iyileşme gözlenmiştir. Basınç ve eğilme dayanımı maksimum değerleri düşük sıcaklıklı betonda (-30 ºC) gözlenmiştir. Bunun aksine yüksek sıcaklıklı betonda (120 ºC) basınç ve eğilme dayanımı değerleri minimum olmuştur. Karşılaştırma doğal ortam sıcaklığındaki (20 ºC) aynı tip beton numuneler ile yapılmıştır.

In this study, an experimental investigation was conducted on steel fiber self-compacting concrete that subjected to high temperature (120 ºC), low temperature (-30 ºC). Self-compacting concrete (SCC) is a highly flow able concrete that is capable to flow into place under its own weight without vibration. Steel fibers have been applied to minimize the width of cracks, to increase compressive and flexural strength, and to develop the post-cracking behavior. On the other hand, low temperature and high temperature are two main factors that have a significant influence on the properties of the concrete. The demand of high strength concrete has increased; the structural behavior of reinforced concrete has become more brittle. In order to decrease this side effect, steel fiber reinforced concrete has arisen as a possible method to attain ductility during post-cracking behavior under compressive and to control final cracking behavior of the concrete. In this experimental program, three different types of steel fibers (3D, 4D and 5D) were used to enhance the strength of the concrete. The main investigation in this study was the mechanical properties of steel fiber self-compacting concrete that exposed to high temperature (120 ºC) and low temperature (-30 ºC). The compressive strength and flexural strength of the hardened concrete was examined at age 14 and 28 days. The results indicated that the use of steel fiber has an impact on the compressive strength and flexural strength of the hardened concrete. The maximum values of the compressive strength and flexural strength were observed at low temperature (-30 ºC) concretes with respect to normal temperature (20 ºC) concretes. In contrast, the lowest values of compressive strength and flexural strength was achieved at high temperature (120 ºC) concretes comparing with normal temperature (20 ºC) concretes.