Silis Dumanının Karbon Fiber Takviyeli Hafif Betonun Mekanik Özelliklerine Etkisi

Yıl 2007, Cilt: 11 Sayı: 1, 103 - 109, 09.04.2009

Bahar Demirel Salih Yazıcıoğlu

Öz

Bu çalısmada, betonda mineral katkı olarak kullanılan silis dumanının karbon fiber takviyeli hafif betonun mekanik özellikleri üzerindeki etkisi arastırılmıstır. Bu amaçla, silis dumanı, CEM I 42,5 portland çimento, Elazıg yöresi bazik karakterli pomza agregası ve karbon fiber ile hafif beton numuneler üretilmistir. Çalısma için, silis dumansız hafif beton, silis dumansız karbon fiberli hafif beton, silis dumanlı hafif beton ve silis dumanlı fiberli hafif beton olmak üzere 4 seri numune hazırlanmıstır. Gereken serilere, çimento agırlıgının %10'u kadar silis dumanı; yine çimento agırlıgının % 0,5'i kadar da karbon fiber ilave edilmistir. Karısımlar hazırlanırken, sabit slump degerinde çalısılmıs ve çökme sınıfı S3 olarak alınmıstır. Kür süresini tamamlayan küp numunelere, önce tahribatsız deney yöntemi olan ultrases geçis hızı deneyi, daha sonra basınç dayanımı deneyi yapılmıstır. Prizma numunelere ise egilmede çekme deneyi yapılmıs ve hem karbon fiberin hem de silis dumanının hafif betonun mekanik özellikleri üzerindeki etkileri belirlenmistir. Karbon fiber ilavesi, mineral katkısız serilerde egilmede çekme dayanımını % 21,91 arttırırken; silis dumanı katkılı serilerde ise % 32,07 arttırmıstır. Silis dumanı açısından incelendiginde ise, silis dumanı ilavesinin fiberli serilerde basınç dayanımını % 31.12 arttırırken egilmede çekme dayanımını % 23.14 arttırdıgı görülmüstür. Sonuçta, fiberli serilerde, silis dumanı ilavesiyle egilmede çekme dayanımında meydana gelen yüzdece artısın, basınç dayanımında meydana gelen yüzdece artıstan daha az oldugu belirlenmistir.

Anahtar Kelimeler

Hafif Beton, Karbon Fiber, Silis Dumanı, Pomza

Kaynakça

• Aruntaş, H.Y. 2006. Uçucu Küllerin İnşaat Sektöründe Kullanım Potansiyeli. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 21, 193-203.
• Cao, J., Chung, D.D.L. 2001. Carbon Fiber Reinforced Cement Mortar Improved by Using Acrylic Dispersion as an Admixture. Cement and Concrete Research, 31, 1633-1637.
• Cao, J., Chung, D.D.L. 2005. Role of Moisture in the Seebeck Effect in Cement-Based Materials. Cem. Concr. Res., 35, 810-812.
• Chen, P., Chung, D.D.L. 1993a. Carbon Fiber Reinforced Concrete as an Electrical Contact Material for Smart Structures. Smart Mater. Struct., 2,181-188.
• Chen, P., Chung, D.D.L. 1993b. Concrete Reinforced with up to 0.2 vol % of Short Carbon Fibres. Composites, 24, 33-52.
• Chung, D.D.L., Fu, X. 1997. Effects of Silica Fume, Latex, Methylcellulose and Carbon Fibers on the Thermal Conductivity and Specific Heat of Cement Paste. Cem. Concr. Res. 27, 1799-1804.
• Chung, D.D.L. 2005. Dispersion of Short Fibers in Cement, Journal of Materials in Civil Engineering. ASCE July/August 2005, 379-383.
• Erdoğan, T.Y. 2003. Beton, ODTÜ Yayıncılık, Ankara, 741s.
• Kayali O., Haque M. N., Zhu B. 2003. Some Characteristics of High Strength Fiber Reinforced Lightweight Aggregate Concrete. Cement and Concrete Composites, 25, 207-213.
• Sancak E., Şimşek, O. 2006. Yüksek Sıcaklığın Silis Dumanı ve Süper Akışkanlaştırıcı Katkılı Hafif Betona Etkileri. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. 21, 443-450.
• Soroushian, P., Nagi, M., Hsu, J. 1992. Optimization of the Use of Lightweight Aggregates in Carbon fiber Reinforced Concrete. ACI Materials Journal, 89, 267276.
• Şimşek O. 2004. Beton ve Beton Teknolojisi, Seçkin Yay. San. ve Tic. A.Ş, Ankara.
• Şimşek, O., Dur, A., Yaprak, H. 2004. Silis Dumanı ve Süper Akışkanlaştırıcı Katkılı Harçların Özellikleri. Politeknik Dergisi, 7, 69-178.
• Şimşek O., Erdal, M., Sancak, E. 2005. Silis Dumanının Çelik Lifli Betonun Eğilme Dayanımına Etkisi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 20, 211-215.
• Topçu, İ.B. 1997. Semi-Lightweight Concretes Produced by Volcanic Slags. Cement and Concrete Research, 27, 15-21.
• Topçu İ. B., Canbaz, M. 2001. Uçucu Kül Kullanımının Betondaki Etkileri. Osmangazi Üniversitesi Müh. Mim. Fak. Der., 14, 11-24.
• Topçu İ. B., Canbaz M. 2006. Effect of Different Fibers on the Mechanical Properties of Concrete Containing Fly Ash. Construction and Building Materials, in press.
• TS 2511 1977. Taşıyıcı Hafif Betonların Karışım Hesap Esasları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 13s.
• TS EN 197-1 2002. Çimento- Bölüm 1: Genel ÇimentolarBileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 25s.
• TS EN 206-1 2002. Beton- Bölüm 1: Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 68s.
• TS EN 12390-3 2003. Beton-Sertleşmiş Beton DeneyleriBölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 12s.
• TS EN 12390-5 2003. Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri Bölüm 5: Deney Numunelerinin Eğilme Dayanımının Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 5s.
• Yang, X., Chung, D.D.L. 1992. Latex-Modified Cement Mortar Reinforced by Short Carbon Fibres. Composites, 23, 453-460.
• Yaprak, H., Şimşek, O., Aruntaş, H.Y. 2004a. Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufunun Süper Akışkanlaştırıcı Katkılı Beton Özelliklerine Etkisi. Beton 2004 Kongresi (10-13 Haziran 2004), İstanbul, 707-715.
• Yaprak, H., Şimşek O., Öneş A. 2004b. Cam ve Çelik Liflerin Bazı Beton Özelliklerine Etkisi. Politeknik Dergisi, 7, 353-358.
• Yaşar, E., Atış, C. D., Kılıç A., Gülşen, H. 2003. Strength Properties of Lightweight Concrete Made with Basaltic Pumice and Fly Ash. Materials Letters, 57, 2267-2270.
• Yeğinobalı, A. 1997. Hafif Beton ve Yüksek Dayanımlı Hafif Beton, Çimento ve Beton Dünyası, 2, 20-30.
• Wen, S., Chung, D.D.L. 2001. Electric Polarization in Carbon Fiber-Reinforced Cement. Cement and Concrete Research, 31, 141-147.