Effects of formwork dimensions on the mechanical performance of fiber-reinforced cement based materials
Lif katkılı çimento bazlı malzemelerde kalıp boyutlarının mekanik performans üzerindeki etkileri
- Tez No: 270446
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. NİLÜFER ÖZYURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu çalışmanın amacı kalıp değişkenleri ve lif özellikleri arasındaki ilişkiyi araştırıp, lif takviyeli beton yapıların tasarım ilkelerinin tanımlanmasına yardımcı olabilmektir.Bu amaçla kalıp ebatı ve liflerin boy oranı gibi parametreler değişik değerlerde kullanılmış ve sonuçlanan lif dağılım durumu ve mekanik özelliklerle bağlantı kurulmuştur. Aynı çelik liflerden iki farklı uzunluk kullanılmıştır. Belirlenen parametrelerden biri kalıp genişliği lif uzunluğu oranı (w / fL) ve diğeri kalıp derinliği lif uzunluğu oranıdır (t / fL). İki farklı uzunlukta, aynı tip lif kullanılarak hazırlanan 2 farklı beton karışımı; malzeme akışındaki farklılıkları gözlemlemek amacıyla, değişken derinlik ve genişlikteki kalıplara dökülerek, numuneler elde edilmiştir.Böylelikle, 6 farklı w/fL parametresi ve 4 farklı t/fL parametresine sahip numuneler elde edilmiş olup, bu numuneler optik imaj analizi ve mekanik testlere tabi tutularak incelenmiştir.Lif katkılı betonlarda, lif dağılımı ve yerleşmesini incelemek amacıyla; taze beton özelliklerini, sertleşmiş beton özellikleriyle ilişkilendiren bir dizi deney yapılmıştır. Bu deneylerde kullanılan beton numuneler, aynı beton karışım oranlarına sahip olup; farklı lif uzunluğu ve numune kalınlığına sahiptirler. Böylelikle, iki farklı lif uzunluğu ve iki farklı kalıp derinliği parametresi kullanılarak, toplam 4 farklı numune grubu elde edilmiştir. Mekanik testler uygulanmadan önce, tüm numuneler aynı genişliğe sahip olacak biçimde kesilmiş ve sonrasında sertleşmiş beton özelliklerinin tayin edilebilmesi için her birine 4 noktalı eğilme testi uygulanmıştır.Sonrasında, lif dağılımlarının incelenmesi için her bir numunenin imaj analizleri yapılmıştır. Lif dağılımlarının incelenmesi için, eğilme testinde oluşan ana çatlağa en yakın kısımdan parçalar kesilmiş ve imaj analizleri bu parçalar üzerinde optik mikroskopla yapılmıştır. Numunelerden alınan mikroskopik görüntüler, tensor açıklama yöntemiyle analiz edilmiş ve x,y ve z yönlerindeki lif dağılımları elde edilmiştir.Çalışma sonuçları, lif katkılı çimento bazlı malzemelerde; kalıp boyutlarının, taze haldeki beton akışı, lif dağılımı ve sonuçlanan mekanik performans üzerinde önemli etkileri olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
The aim of this work was to study the relationship between formwork/sample variables and fiber properties to help define design principles of structures, generally when fiber reinforced materials are considered. For this purpose parameters such as formwork dimensions and fiber aspect ratio were varied and related to resulting fiber dispersion state and mechanical performance. Two parameters were defined to understand the effects of varying formwork dimensions on the fiber alignment and resulting mechanical performance. Two different length of the same steel fibers were used. One of the parameters was selected to be the ratio of formwork or flow width to the fiber length (w/fL) and the other one was the ratio of formwork thickness to the fiber length (t/fL). Two concrete mixtures with two different length of the same fiber were cast into formworks with varying thicknesses and widths to obtain various flow behaviors from the materials. Six different w/fL and 4 different t/fL values were obtained and results evaluated by using optical image analysis and mechanical tests.A series of experiments were performed to correlate the fresh and hardened state properties of FRCs by means of fiber dispersion and orientation. Specimens were cast using same mix designs, only fiber length and specimen depth parameters were varied. Two different mixes were prepared by varying fiber length and two different specimen thickness values were set. Therefore, 4 different groups of specimen were obtained. These FRC?s are cast into different size of moulds, having same length and depth, but various widths. Before exposing to flexural test, each specimen having various widths were cut in order to make all the specimens have the same width. After that, in order to determine the hardened state properties, specimens were exposed to four-point bending test.Finally, image analysis were conducted in order to better understand fiber orientation. To do fiber orientation analyses, specimens were cut into 2 pieces, near the major crack, after four-point bending tests. Microscopic images were taken from the cross sections of these cut specimens by using an optical microscope. Then these microscopic images were analyzed by using a tensor description method and fiber orientations in each of the x, y and z directions were obtained.Results showed the importance of the formwork dimensions, hence effect of mould dimensions on the flow behavior, fiber orientation and resulting mechanical performance of the fiber-reinforced cement-based materials.
Benzer Tezler
- Çimento esaslı kompozit plakalarla güçlendirilmiş bölme duvarlarının kayma dayanımının belirlenmesi
Determination of shear strength of infill walls strengthened by cement based composite plates
MUSTAFA GÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- Kalıp yüzey farklılıklarının betonun bazı fiziksel özelliklerine etkileri
Başlık çevirisi yok
SERKAN SUBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
İnşaat MühendisliğiGazi ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. METİN ASLAN
- Çimento esaslı kompozitlerden üretilen yapı elemanlarının mekanik davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the mechanical behaviors of structural elements produced by cementitious composites
MEHMET MUSTAFA DAŞKIRAN
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- Yüksek sıcaklık etkisi altında kalan yapılarda çelik donatı özellik değişimine betonarme pas payının etkisi
The concrete cover effects of property difference in reinforced steel in buildings under the effect of elevated temperatures
BURÇAK YALAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EŞREF ÜNLÜOĞLU
PROF. DR. İLKER BEKİR TOPÇU
- Yüksek sıcaklıkta etkisi altında kalan betonarme yapılarda çelik donatı özelik değişimine pas payı kalınlığının etkisi
The concrete covering thickness effects of property difference in reinforced steel in buildings under the effect of elevated temperatures
HÜSEYİN KARANFİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İLKER BEKİR TOPÇU