Lifli betonların darbe dayanımının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the impact resistance of fiber-reinforced concretes
- Tez No: 920929
- Danışmanlar: PROF. DR. CELALETTİN BAŞYİĞİT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı, Yapı Malzemesi, Yapım Yönetimi Tematik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 281
Özet
Bu tez çalışmasında bağlayıcı, çelik, polipropilen ve bazalt lif miktarının, lifli betonların mekanik ve darbe dayanım özelliklerine etkileri, deneysel ve istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak kapsamlı şekilde incelenmiştir. Deneysel çalışmada, dört seviyede bağlayıcı dozajı ve dört seviye çelik, polipropilen ve bazalt lif oranları kullanılarak 16 farklı beton karışımı hazırlanmıştır. Lifli betonun mekanik özellikleri ve darbe dayanımına etkileyen parametreleri incelemek için Taguchi L16 (4^4) ortogonal dizini kullanılarak optimizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Deneysel çalışmalar kapsamında, beton numuneleri için taze ve sertleşmiş mekanik özellik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Beton serileri üzerinde basınç, eğilme ve darbe dayanımı deneyleri yapılmıştır. Elde edilen deneysel veriler, betonun mekanik özelliklerini maksimize edecek şekilde Taguchi analizine tabi tutulmuştur ve optimum beton karışımları belirlenmiştir. Optimum karışımlar, Taguchi tahmin sonuçları ile deneysel çalışmalar yapılarak doğrulanmıştır. Ek olarak 256 adet seriye ait mekanik özellikler tahmin analizleri ile sunulmuştur. Ayrıca Ansys Explicit Dynamics modülü ile beton numunelerin çarpma (tekil ve çoklu darbe etkisi) altındaki davranışları modellenmiş ve deneysel verilerle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. İleri sayısal analiz olarak, patlama ve mermi çarpma analizleri RHT (Riedel-Hiermaier-Thoma) malzeme modeli kullanılarak gerçekleştirilerek, beton, betonarme ve çelik lifli duvar modellerinin dinamik etkiler altındaki hasar modelleri incelenmiştir. Sonuçlar, çelik ve sentetik liflerin optimum karışım oranlarıyla, lifli betonların darbe dayanımını artırmada etkin bir çözüm sunduğunu göstermiştir. Elde edilen deneysel ve sayısal analiz sonuçları, lif katkılı beton karışımlarının çarpma ve darbe etkisi altındaki enerji yutma kapasitesini ve çatlak dirençlerini iyileştirerek, savunma yapıları ve yüksek darbe dayanımı gerektiren diğer mühendislik uygulamaları için makul bir yapı malzemesi olduğunu kanıtlamıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the effects of binder content, steel, polypropylene, and basalt fiber amounts on the mechanical and impact resistance properties of fiber-reinforced concrete were comprehensively investigated using experimental and statistical analysis methods. In the experimental study, 16 different concrete mixtures were prepared by using four levels of binder dosage and four levels of steel, polypropylene, and basalt fiber ratios. Optimization studies were conducted using the Taguchi L16 (4^4) orthogonal array to examine the parameters affecting the mechanical properties and impact resistance of fiber-reinforced concrete. As part of the experimental work, tests for both fresh and hardened mechanical properties of concrete samples were performed. Compression, flexural, and impact resistance tests were conducted on the concrete series. The experimental data obtained were subjected to Taguchi analysis to maximize the mechanical properties of the concrete, and optimal concrete mixtures were determined. The optimal mixtures were validated through experimental studies based on the Taguchi prediction results. Additionally, mechanical property predictions for 256 series of concrete mixtures were presented. Furthermore, the behavior of concrete samples under impact (single and multiple impact) was modeled using the ANSYS Exp. Dyn. module, and results consistent with experimental data were achieved. Advanced numerical analyses, including blast and projectile impact simulations, were conducted using the RHT (Riedel-Hiermaier-Thoma) material model to examine the damage models of concrete, reinforced concrete, and steel fiber-reinforced wall structures under dynamic effects. The results demonstrated that steel and synthetic fibers, with their optimal mixing ratios, provide an effective solution for improving the impact resistance of fiber-reinforced concrete. The experimental and numerical analysis results proved that fiber-reinforced concrete mixtures, by enhancing the energy absorption capacity and crack resistance under impact and collision effects, are a viable construction material for defense structures and other engineering applications requiring high impact resistance.
Benzer Tezler
- Glokomlu olgularda konjonktivada apoptozisin kantitatif analizi ve topikal antiglokom ilaçların apoptozis oranına etkileri
Quantitative analysis of apoptosis in conjunctiva of patients with glaucoma and effects of topical antiglaucoma drugs on apoptosis rates
AYSUN ŞANAL DOĞAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2002
Göz HastalıklarıHacettepe ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ORHAN
- Sistemik hidroksiklorokin kullanan hastalarda retinal toksisitenin araştırılması
Research on retinal toxicity on patients systematically using hydroxychloroquine
MİNE GÜL KIRBOĞA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Göz HastalıklarıNecmettin Erbakan ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. MEHMET OKKA
- Farklı stabilizasyon malzemelerinin sıkıştırılmış kil duvarların fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi
Effect of different stabilization materials on physical and mechanical properties of rammed earth walls
AHMET YALAMA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiDüzce Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET EMİROĞLU
- Bazalt lifi ve dolgu malzemesi takviyeli termoplastik esaslı kompozit yapıların ısı ve ses yalıtım özelliklerinin incelenmesi
Investigation of heat and sound insulation properties of basalt fıber and pumice stone reinforced
SABİH OVALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN İLKER MISTIK
- Kayseri civarındaki turba zeminlerin jeomekanik karakteristiklerinin ve dinamik davranışlarının arazi, laboratuvar ve sayısal modelleme teknikleriyle araştırılması
Investigation of the geomechanical characteristics and the dynamic behaviors of peaty soils in the vicinity of Kayseri̇ using field, laboratory and numerical modelling techniques
NAZLI TUNAR ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2015
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞAT ULUSAY
DOÇ. DR. NİHAT SİNAN IŞIK