Beton, harç ve çimento hamurunda kırılma enerjisinin belirlenmesi
Determination of fracture energy of concrete, mortar and cement paste
- Tez No: 166156
- Danışmanlar: PROF. DR. CANAN TAŞDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
BETON, HARÇ VE ÇİMENTO HAMURUNDA KIRILMA ENERJİSİNİN BELİRLENMESİ ÖZET Sertleşmiş çimento hamuru ile aggrega fazlarının betonun kırılmasında önemli rol oynadıkları bilinmektedir. Ancak, literatürde bu fazların betonların kırılma özeliklerine etkileri üzerine çok az bilgi bulunmaktadır. Çalışmanın esas amacı, uygun deneyler ve bir mezo-mekanik yaklaşımla bu fazların etkisini daha iyi anlayabilmektir. Bu amaçla, normal beton, üretilen bu betonun harç sertleşmiş çimento hamuru fazlan üretildi. Bütün karışımlarda etkin su-bağlayıcı oram 0.30'da sabit tutuldu. RİLEM 50-FMC Teknik Komitesinin önerilerine uygun, fakat çok sığ (çentik/kiriş derinliği oranı, a/W=0.05) ve derin çentik (a/W=0.5) kullanarak gerçek kırılma enerjisinin belirlenmesi için deneyler yapıldı. Sertleşmiş çimento hamurunda Lineer Elastik Kırılma Mekaniği geçerli olduğu kabul edildi. Kritik gerilme şiddet çarpanı, çentikli kiriş numuneler kullanılarak belirlendi. Betonun ve bunun harç fazının etkin gerilme şiddet çarpanı, mevcut mezo-mekanik bağıntılarda uygun toklaşma mekanizmaları kullanılarak hesaplandı. Sertleşmiş çimento hamurunun ve betonun gerçek kırılma enerjileri ve ayrıca betonun, harcın ve sertleşmiş çimento hamurunun elatisite modülleri mezo-mekanik bağıntılar kullanılarak hesaplandı. Beton ve onun çimento hamuru fazının süneklikleri karakteristik boy cinsinden bulundu. Deneysel sonuçlara, gerçek kırılma enerjisi hesaplarına ve mezo-mekanik modele dayanarak şu sonuçlara varılabilir: i) Sertleşmiş çimento hamurunun basınç dayanımının harcınkine göre daha yüksek çıktığı görüldü, ii) Betonun ve harç fazının ve ayrıca sertleşmiş çimento hamurunun elastisite modüllerinin deneysel ve tahmin edilen değerleri iyi uyum sağladı, iii) Farklı çentik türüne (sığ veya derin) sahip, aynı boyut ve biçimdeki çentikli kiriş numunelerden gerçek kırılma enerjisinin belirlenmesinde tatmin edici sonuçlar alındı, iv) Gevrek bir malzeme olan sertleşmiş çimento hamurundan yan gevrek davranış sergileyen betona nasıl dönüştüğünün daha iyi anlaşılması için bu çalışmada toklaşma mekanizmaları ve mezo-mekanik bağıntılar kullanıldı. xıı
Özet (Çeviri)
DETERMINATION OF FRACTURE ENERGY OF CONCRETE, MORTAR AND CEMENT PASTE SUMMARY It is well know that both hardened cement paste and aggregate phases play an important role in the fracture of concrete. There is, however, little quantitative information avaible in the literature on the effect of these phases on the fracture properties of concrete. The main objective of the presented work is to gain a beter understanding of this effect using appropriate experiment and a meso-mechanical approach. For this purpose, a normal concrete, its mortar and hardened cement paste (HCP) phase were prepared. In all mixtures, effective water-binder ratio was kept constant at 0.30. The test for determining the true fracture energy was performed according to the recommendation of RILEM 50-FMC Technical Committee with the only exception of using very shallow (notch to dept ratio, a/W=0.05) and deep notches (a/W=0.5). The critical stress intensity factor of the HCP, for which linear elastic fracture mechanics (LEFM) is valid, was determined from the notched beam specimens. The effective stress intensity factor of concrete and its mortar phase were calculated using appropriate toughening mechanisms in the available meso- mechanical relationships. The true fracture energies of HCP and concrete, and the moduli of elasticity of HCP, mortar and concrete were also calculated from the meso-mechanical relationships. The ductility of concrete and its hardened cement paste phase were calculated in terms of the characteristic length. Based on the experimental results and the calculations of true fracture energy and meso-mechanical model, the following conclusions can be drawn: i) It is shown that the compressive strength of hardened cement paste is greater than that of mortar phase, ii) There is a good agreement between experimental and predicted values of Modulus of Elasticity of concrete, and its mortar phase, and also its HCP phase, iii) It is concluded that by conducting tests on single size specimens that differ in their notch characteristics (shallow or deep) satisfactory results are obtained in terms of determining the true fracture energy, iv) The meso-mechanical relations and toughening mechanisms used in this work are very useful tools for gaining a beter understanding of how a brittle hardened cement paste progressively transforms into a quasi-brittle concrete. Xlll
Benzer Tezler
- Hafif beton, harç ve çimento hamurunda kırılma parametrelerinin belirlenmesi
Determination of fracture energy of lightweigth concrete, mortar and cement paste
CEMAL MURAT ALTUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. CANAN TAŞDEMİR
- Agrega-çimento hamuru arayüzeyi mikroyapısının yüksek mukavemetli betonların kırılma parametrelerine etkisi
Effect of aggregate-cement paste interface microstructure on the fracture parameters of high strength concretes
CANAN TAŞDEMİR
- Düşük su/çimento oranlı betonlarda gevrekliğin iç yapıyla ilgisi
The influence of brittleness on internal structure of concretes with low water/cement ratios
UMUT ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. OSMAN OKTAR
- Betonun kırılma parametrelerinin değişik yöntemlerle belirlenmesi
Determination of fracture parameters of concrete using various methods
ÖMER FATİH ESER
Doktora
Türkçe
2002
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ TAŞDEMİR
- Farklı tip ve oranda kullanılan liflerin betonda rötreye etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different fibre types on the shrinkage of concrete
KORAY MEHMET ARSLAN
Doktora
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER