An experimental investigation on uniaxial tensile, slip-bond and creep behavior of carbon textile reinforced cementitious composites (C-TRCC)
Karbon tekstil takviyeli çimentolu kompozitlerin (K-TTÇK) tek eksenli çekme, kayma-bağ ve sünme davranışının deneysel incelenmesi
- Tez No: 921573
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL ÖZGÜR YAMAN, DR. BURHAN ALAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 203
Özet
Tekstil takviyeli çimentolu kompozit (TTÇK), metalik olmayan bir kumaş örgü donatısı ve ince taneli çimentolu harçtan oluşan yenilikçi bir kompozit malzemedir ve son yirmi yılda betonarme ve yığma yapılarda bir onarım ve güçlendirme malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma özelinde, esnek ve ızgara benzeri bir dokuma ile üretilen karbon (K-) tekstilin iki farklı çimentolu harç ile birleştirilmesiyle elde edilen K-TTÇK'in mekanik özelliklerinin araştırılması hedeflenmiştir. K-TTÇK'in üretiminde, bu tür sistemlerde yaygın olarak kullanılan M7 harcı ile ve tasarlanmış çimentolu kompozitler (ECC®) için geliştirilmiş özel bir harç olan M45 baz alınmıştır. Araştırma, K-TTÇK sistemlerinin mekanik performansı ve uzun vadeli çekme sünmesi performansı hakkında kapsamlı bir inceleme yapmayı amaçlamaktadır. Bu çalışma kapsamında üç aşamalı bir deneysel program yürütülmüştür. İlk aşama K-TTÇK'in tek eksenli doğrudan çekme karakterizasyonunu içermekte ve dokuma yönü, donatı oranı ve harç tipinin etkilerine odaklanarak K-TTÇK'in göçme mekanizmalarını anlamayı amaçlamaktadır. İkinci aşama, K-TTÇK'in kayma-bağ performansını, dokuma yönü, bağ dayanımı, dokuma-harç etkileşimi ve göçme modları arasındaki korelasyona odaklanarak kayma-bağ özelliklerini belirlemek için çekme testleri ile değerlendirmektedir. Üçüncü ve son aşamada ise K-TTÇK'in farklı sıcaklıklarda (20ºC ve 50ºC) uygulanan sabit yükler altındaki çekme sünmesi altındaki davranışı incelenmiştir. Sonuçlar, K-TTÇK'in çekme performansının tekstil donatısı mimarisinden önemli ölçüde etkilendiğini, çözgü ipliklerinin daha yoğun ve daha kararlı mimarilerine atfedilen atkı ipliklerine göre daha yüksek çekme mukavemeti ve kopma direnci gösterdiğini ortaya koymuştur. Kayma-bağ testleri, gömme uzunluğu ile çekme yükü kapasitesi arasında net bir ilişki olduğunu göstermiş, ayrıca K-TTÇK içinde oluşan bağ dayanımının güvenilir bir şekilde tahmin edilebilmesi için tekstil geometrisinin doğru bir şekilde karakterize etmenin önemini vurgulamıştır. Son olarak, sürekli yükleme ve yüksek sıcaklık (50°C) altında yapılan çekme sünmesi testleri, sünme deformasyonlarının artmasına neden olmuş ve yüksek sıcaklıklarda bozunarak yapışma performansının düşmesine neden olan SBR kaplamaların K-TTÇK performansı üzerindeki kritik rolünü vurgulamıştır.
Özet (Çeviri)
Textile reinforced cementitious composite (TCRC) is an innovative composite material consisting of a non-metallic fabric mesh reinforcement and a fine-grained cementitious mortar and has been used as a repair and strengthening material in reinforced concrete and masonry structures over the last two decades. This study particularly aims to investigate the mechanical properties of a flexible grid-like woven carbon (C-) textile with two different cementitious mortars; M7, commonly used in TRCC production, and M45, a specialized mortar developed for Engineered Cementitious Composites (ECC®) with the absence of short discrete PVA fibers. The research aims to provide a comprehensive investigation on the mechanical performance and long-term tensile creep performance of such C-TRCC systems. A three-phase experimental program was conducted as part of this study. The first phase includes uniaxial direct tensile characterization and aims to understand the failure mechanisms of C-TRCC, focusing on the influences of yarn direction, reinforcement ratio, and mortar type. In the second phase, the slip bond performance of C-TRCC is evaluated with pull-out tests to determine the slip bond characteristics, focusing on the correlation between yarn direction, embedment lengths, yarn-mortar interaction, and failure modes. In the third phase, the tensile creep behavior is evaluated under sustained loading applied at different temperatures (20ºC, and 50ºC). Results revealed that the tensile performance of C-TRCC is significantly influenced by textile yarn architecture with warp yarns demonstrating higher tensile strength and failure resistance than weft yarns, attributed to their denser and more stable architecture. The slip-bond tests demonstrated a clear relationship between embedment length and pull-out load capacity, also underscores the importance of accurately characterizing textile geometry in order to reliably predict the developed shear strength within the C-TRCC. Finally, tensile creep tests under sustained loading and elevated temperatures (50°C) showed accelerated deformation, emphasizing the critical role of SBR coatings on yarns, which soften at higher temperatures, leading to reduced bonding performance.
Benzer Tezler
- Nano silika-mikro silika içeren normal ve yüksek dayanımlı betonlarda donatı-beton aderans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of reinforcement-concrete bond properties in normal and high strength concrete containing nano silica and/or micro silica
BÜŞRA BOYACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER TUĞRUL TURAN
- Betonarme kolonların deprem performansının tekstil donatılı / donatısız cam lifli püskürtme harçla iyileştirilmesi
Improvement of seismic performance of reinforced concrete columns using glass fiber reinforced sprayed mortar with / without textile reinforcement
ALİ OSMAN ATEŞ
Doktora
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Einfluss der überdeckung auf die rissbildung vonhochleistungsbeton mit carbonbewehrung unter zugbeanspruchung
Başlık çevirisi yok
SERDAR YANIK
- Molecular dynamıcs analyses and experımental ınvestıgatıon ın the effects of the nanoaddıtıves on the thermo-mechanıcal propertıes and fracture toughness of bıodegradable polylactıc thermoplastıc
Parçalanabilen polilaktik asit termoplastiklere nano katki maddelerinin ilavesinin termo-mekanik özellikleri̇ ve kırılma tokluğu üzerindeki etkilernin moleküler dinamik analizleri ve deneysel olarak incelenmesi
BURÇAK ZEHİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM BOĞA
DR. ÖĞR. ÜYESİ MIRSADEGH SEYEDZAVVAR
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
