Geri Dön

Hafif beton, harç ve çimento hamurunda kırılma parametrelerinin belirlenmesi

Determination of fracture energy of lightweigth concrete, mortar and cement paste

  1. Tez No: 166258
  2. Yazar: CEMAL MURAT ALTUN
  3. Danışmanlar: PROF.DR. CANAN TAŞDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

HAFİF BETON, HARÇ VE ÇİMENTO HAMURUNDA KIRILMA PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ ÖZET Genellikle, taşıyıcı hafif betonlar için hafif agregalar kullanılmaktadır fakat yapay olanları henüz Türkiye'de ve dünyanın diğer bölgelerinde mevcut değildir. Bundan dolayı, söz konusu bölgelerde yapay hafif agrega endüstrisi gelişmeden önce, ponza taşı ve volkanik tüf gibi bol reserve sahip olan doğal hafif agregalar orta derecede taşıyıcı hafif beton üretiminde kulanılması düşünülebilinir. Hafif agregaların hafif betonların kırılmasında önemli rol oynadıkları bilinmektedir. Ancak, literatürde hafif betonların kırılma davranışı üzerine çok az bilgi bulunmaktadır. Çalışmanın esas amacı uygun deneyler ye bir mezo-mekanik yaklaşımla ile hafif agregaların betonun mekanik davranışına ve kırılma özelliklerine etkisini daha iyi anlayabilmektir. Bu amaçla, ponza taşlı hafif beton, bunun kaba ve ince harç fazı (içinde hafif ponza taşı olan veya olmayan), ve ayrıca sertleşmiş çimento hamuru üretildi. Bütün karışımlarda etkin su-bağlayıcı oram 0.30'da sabit tutuldu. RILEM 50-FMC Teknik Komitesinin önerilerine uygun olarak sadece çok sığ (çentik/derinlik oram, a/W=0.05) ve derin çentik (a/W^OJ) kullanarak gerçek kırılma enerjisinin belirlenmesi için deneyler yapıldı. Sertleşmiş çimento hamurunda Lineer Elastik Kırılma Mekaniği (LEKM) geçerli olduğu kabul edildi. Kritik gerilme şiddet çarpanı, çentikli kiriş numuneler kullanılarak belirlendi. Ponza taşı olmayan ince harem etkin gerilme şiddet çarpanı, mevcut mezo-mekanik bağıntılarda uygun toklaşma mekanizmaları kullanılarak hesaplandı. Sertleşmiş çimento hamurunun ve ince harem gerçek kırılma enerjileri ve ayrıca betonun, kaba ve ince harem elatisite modülleri mezo-mekanik bağıntılar kullanılarak hesaplandı. Karışımların sünekliği karakteristik boy cinsinden hesaplandı. Deneysel sonuçlara, gerçek kırılma enerjisi hesaplarına ve mezo-mekanik modele dayanarak şu sonuçlara varılabilir: i) Gevrek bir malzeme olan sertleşmiş çimento hamurundan yan gevrek malzeme olan ince harca ve hafif agrega içeren kaba harç ile betona nasıl dönüştüğünün daha iyi anlaşılması için bu çalışmada mezo mekanik bağıntılar kullanılmıştır, ii) Hafif betonlarda kırılma parametrelerinin belirlenmesi için toklaşma mekanizmaları önemli olduğundan daha ileri mezo-mekanik bağıntılar gereklidir, iii) Hafif betonun basınç mukavemetinde önemli derecede azalma olasına karşın ponza taşı hafif agregası orta derecede taşıyıcı hafif beton üretiminde kullanılabilinir. İnce harç fazının basınç dayanımının sertleşmiş çimento hamuru fazından daha büyük olduğu da görülmektedir, iv) Ponza taşı içeren kaba harem karakteristik boyu hafif betondan daha düşüktür. Böylece, hafif betonun, kaba ve ince harç fazlan ve sertleşmiş çimento hamuru fazı ile karşılaştırıldığında daha sünek olduğu sonucuna varılabilir. v) Betonun, kaba ve ince harç fazlarının ve sertleşmiş çimento hamurunun elastisite modüllerinin deneysel değerleri ile tahmin edilen değerleri iyi uyum sağlamıştır.

Özet (Çeviri)

DETERMINATION OF FRACTURE PARAMETERS OF LIGHTWEIGTH CONCRETE, MORTAR AND CEMENT PASTE SUMMARY Generally, lightweight aggregates are used for structural lightweight concrete (SLC), but artificial ones are not yet available in Turkey and other parts of the world. Therefore, before an artificial lightweight aggregate industry is developed in these areas, the abundant natural lightweight aggregate reserves such as pumice and volcanic tuff should be considered for possible utilization in the production of moderate structural lightweight concrete. It is well known that lightweight aggregates play an important role in the fracture of lightweight concrete. There is, however, little information available in the literature on the fracture behaviour of lightweight concrete. The main objective of this work is to gain a better understanding of the effect of lightweight aggregate on the mechanical behaviour and fracture properties of concrete using appropriate experiments and a meso-mechanical approach. For this purpose, a lightweight concrete with pumice, its coarse and fine mortar phases (with and without pumice lightweight aggregate, respectively), and hardened cement paste (HCP) phase were prepared. In all mixtures, the effective water-binder ratio was kept constant at 0.30. The test for determining the true fracture energy was performed in accordance with 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, at which linear elastic fracture mechanics (LEFM) is valid, was determined from the notched beam specimens. The effective stress intensity factor of fine mortar without pumice lightweight aggregate was calculated using appropriate toughening mechanisms in the available meso-mechanical relationships. The true fracture energies of hardened cement paste and fine mortar, and the moduli of elasticity of fine mortar, coarse mortar and concrete were also calculated from meso-mechanical relationships. From these, the ductility of the mixtures was 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) The meso- mechanical relations used in this study are very useful tools for gaining a better understanding of how a brittle hardened cement paste transforms a quasi-brittle lightweight concrete or fine and coarse mortars, ii) Since the toughening mechanisms are important for the determination of fracture parameters in lightweight concretes, the further meso-mechanical relations are necessary, iii) Although there is a substantial decrease in the compressive strength of lightweight concrete, the moderate structural lightweight concrete can be obtained using pumice lightweight aggregate. It is also shown that the compressive strength of fine mortar is greater than that of hardened cement paste phase, iv) The characteristic length of coarse ximortar with pumice was less than that of concrete. Thus, it can be concluded that the lightweight concrete prepared was more ductile compare to its fine and coarse mortar phases, and also its hardened cement paste, v) There is a good agreement between experimental and predicted values of Modulus of Elasticity of lightweight concrete, and those of its fine and coarse mortar phases, and also its hardened cement paste phases. xn

Benzer Tezler

  1. Tez No

    178904

    Sepiyolitin harç ve beton özelliklerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of sepiolite's effects to the mortar and concrete properties

    MELEK EMİROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN GÖNEN

  2. Tez No

    825291

    Taban külü atığı ve pomza agregası kullanılarak çimento esaslı ve geri dönüştürülmüş polietilen tereftalat (PET) içerikli kompozit üretimi ve optimizasyonu

    Production and optimization of cement based and recycled polyethylene terephthalate (PET) composite using bottom ash waste and pumice aggregate

    ARZU ÇAKMAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    MimarlıkAkdeniz Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACER MUTLU DANACI

    DOÇ. DR. SALİH TANER YILDIRIM

  3. Tez No

    142852

    Karma llif içeren çimento esaslı kompozitlerin mekanik davranışı - bir optimum tasarım

    Mechanical behavior of cement based composites reinforced with hybrid fibres - an optimum design

    ÖZGÜR EKİNCİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Yapı Malzemesi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CANAN TAŞDEMİR

  4. Tez No

    874048

    Çimento ve alkali aktivasyonlu harçlarla kaplanmış hafif agregaların beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması

    Investigation on usability of cement and alkali activated pastes in coated lightweight aggregate production

    ALPER TUNGA ÖZGÜLER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiDüzce Üniversitesi

    Disiplinlerarası Kompozit Malzeme Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET EMİROĞLU

  5. Tez No

    171203

    Uçucu küllerin hafif yapı malzemesi olarak kullanılması

    Using the fly ashes as the light construction material

    HÜSEYİN BURGUCU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Çevre MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. İBRAHİM PEKER

Geri Dön