Investigation of the Effect of Geometric Shape and Ratio of Steel Fibers on Concrete Properties

Abstract

Many studies have been conducted with fibers of different types and shapes to increase the technical properties of concrete. Generally, steel fiber has been preferred in the places where the mechanical properties of concrete have priority in recent years.
In this study, 2 different steel fiber types (Z, C shaped) and 80/60 steel fiber, which are formed by us, were used in the ratios of cement weights at 0.0, 0.10, 0.15 and 0.20. While the amount of air content and the workability of the steel fibers of these different shapes added in fresh concrete were observed; In hardened concrete, its effects on compressive strength, flexural strength and abrasion resistance were investigated.
The shape and ratio of the fiber have been shown to be effective on fresh and hardened concrete properties. The optimum feature in fresh and hardened concrete has been achieved by using 10% of 80/60 fiber.

Keywords

• Steel fiber,abrasion resistance,compressive and flexural strength

Çelik Liflerin Geometrik Şeklinin ve Oranının Beton Özelliklerine Etkisinin Araştırılması

Abstract

Birçok araştırmada betonun teknik özelliklerini artırmak için farklı cins ve tiplerdeki liflerle çalışmalar yapılmıştır. Genellikle son yıllarda betonun mekanik özeliklerinin öncelikli olan yerlerde çelik lif tercih edilmektedir.
Bu çalışmada, tarafımızca şekil verilerek oluşturulan 2 farklı çelik lif tipi (Z, C şeklinde) ve 80/60 çelik lifi, çimento ağılığının 0.0, 0.10, 0.15 ve 0.20 oranlarında kullanılmıştır.
Bu farklı şekillere sahip çelik liflerin, taze betonda oluşturdukları hava %’si miktarı ve işlenebilme özelliği gözlenirken; sertleşmiş betonda ise basınç, eğilme ve aşınma dayanımlarına olan etkileri incelenmiştir. Lifin şekli ve oranının, taze ve sertleşmiş beton özellikleri üzerinde etkili olduğu görülmüştür. Taze ve sertleşmiş betonda en optimum özellik, 80/60 lifinin %10 kullanılmasıyla elde edilmiştir.

Keywords

• Çelik Lif,Aşınma Direnci,Basınç ve Eğilme Dayanımı

References

1. [1] Arslan A. ve Aydın A. C., ’’Lifli Betonların Darbe Etkisi Altındaki Genel Özellikleri”, Çelik Tel Donatılı Betonlar Sempozyumu, Sabancı Center, İstanbul, 1-30, (1999). [2] Yaprak H., Şimşek O., ve Öneş A., ‘’Cam ve Çelik Liflerin Bazı Beton Özelliklerine Etkisi’’, Politeknik Dergisi, 7(4): 353-358, (2004). [3] Şimşek O., ‘’Beton ve Beton Teknolojisi’’, 5. Baskı, Seçkin Yayın Evi, Ankara, (2016). [4] Şimşek O., Erdal M., Sancak E., “Silis Dumanının Çelik Lifli Betonun Eğilme Dayanımına Etkisi”, G.Ü. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20(2), 211-215, (2005) [5] Yıldırım H., Sertbaş B. ve Berbergil V.,’’Kendiliğinden Yerleşen Betonlarda Polipropilen ve Çelik Lif Kullanılmasının İşlenebilirliğe Etkisi’’, 7. Ulusal Beton Kongresi, 28-30, (2007). [6] Sevil, C., ‘’Uçucu Küllü, Lifli Beton Kompozitinde Lif Tipinin Beton Özeliklerine Etkisi”, Yüksek Lisans Tezi, OGÜ, s.75, (2001). [7] Topçu İ. B. ve Boğa A. R., “Uçucu Kül ve Çelik Liflerin Beton ve Beton Borularda Kullanımı’’, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 18(2), 1-14, (2005). [8] Ekincioğlu Ö., “Karma Lif İçeren Çimento Esaslı Kompozitlerin Mekanik Davranışının İncelenmesi”, Sika Teknik Bülten, 10-11, (2002). [9] Bozkurt H. ve Karakurt C., ‘’Çelik Lif Katkılı Beton Yol Kaplamalarının Özellikleri’’, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4(2), (2016). [10] TS 10514, ‘’Lif Takviyeli Betonun Karışım Oranları ve İmalatı İçin Kurallar’’, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2015). [11] TS 14889-1, ‘’ Lifler – Betonda Kullanım için – Bölüm 1: Çelik Lifler – Tarifler, Özellikler ve Uygunluk’’, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2006). [12] TS 802, ‘’ Beton Karışım Tasarımı Hesap Esasları’’. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2016). [13] TS EN 12350-7, ‘’ Beton - Taze Beton Deneyleri - Bölüm 7: Hava İçeriğinin Tayini - Basınç Yöntemi’’, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2019). [14] TS EN 12350-2, ‘’Beton - Taze Beton Deneyleri - Bölüm 2: Çökme (Slump) Deneyi’’, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2019). [15] TS EN 12390-3, ‘’ Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 3: Deney Numunelerinin Basınç Dayanımının Tayini’’, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2019). [16] TS EN 12390-5, ‘’ Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 5: Deney Numunelerinin Eğilme Dayanımının Tayini’’, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, (2019). [17] ASTM C944/C944M, ‘’Standard Test Method for Abrasion Resistance of Concrete or Mortar Surfaces by the Rotating-Cutter Method’’, ASTM International, West Conshohocken, USA, (2019).