Lifli geopolimer betonarme yüksek kirişlerin yapısal davranışı
Structural behavior of fibrous geopolymer reinforced concrete deep beams
- Tez No: 973364
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN, DR. BARIŞ BAYRAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geopolimer beton, geleneksel çimento bazlı betonun yerine kullanılan bir yapı malzemesidir. Amaç: Bu çalışmanın amacı, a/d oranı, çelik lif oranı ve boyuna donatı oranının geopolimer betondan üretilen derin kirişlerin kesme davranışına etkisinin deneysel olarak araştırılmasıdır. Bu amaç doğrultusunda iki farklı a/d oranı (0,75 ve 1,5), üç farklı çelik lif oranı (%0, %0,5 ve %1) ve iki farklı boyuna donatı oranı tercih edilmiştir. Çelik lif kullanılan numunelerde enine donatı(etriye) kullanılmayarak geopolimer betonda çelik lif kullanılmasının kesme davranışına etkisinin deneysel olarak araştırılması da hedeflenmiştir. Ayrıca boyuna donatı oranının azaltılmasının ve yerine çelik lif kullanılmasının da kesme davranışı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Yöntem: Deneysel çalışma programı kapsamında 12 adet 120x400x1200 mm boyutlarında ve betonarme derin kiriş üretilmiştir. Numuneler a/d oranının 0,75 ve 1,5 olmak göre iki farklı gruba ayrılmıştır. Her grupta 4∅10 boyuna donatılı ve ∅8/150 yatay donatılı referans numuneleri üretilmiştir. Diğer numunelerde ise enine donatı kullanılmamış olup %0,5 ve %1 oranında çelik lif kullanılmıştır. Ayrıca boyuna donatı oranı 2∅10 olarak azaltılmış olup %0,5 ve %1 oranında çelik lif kullanılmıştır. Bununla birlikte yüksek fırın cürufu ve metakaolinin bağlayıcı olarak kullanıldığı geopolimer beton üretilmiştir. Beton karışımında atık mermer tozu, kuvars, kum ince agrega ve çakıl iri agrega olarak kullanılmıştır. Betonarme derin kirişlere üç noktalı kesme testi uygulanmıştır. Bulgular: a/d oranının artması derin kirişlerin kesme dayanımında %55 oranına kadar azalmaya neden olmuştur. Yatay donatının kullanılmaması da kesme dayanımında a/d oranı 0,75 olan numunelerde %30 ve a/d oranı 1 olan numunelerde ise %21 oranında azalmasına neden olmuştur. a/d oranı 0,75 numunelerde enine donatı yerine %0,5 ve %1 oranında çelik lif kullanılması kesme dayanımında %28 ve %7 oranında dayanım artışına neden olmuştur. Fakat benzer durum a/d oranı 1,5 olan numunelerde gözlemlenmemiştir. Boyuna donatı oranının azaltılarak çelik lif kullanılan numunelerde dayanım kaybı gözlemlenmesine rağmen bu azalım %7 ve %15 oranında kalmıştır. a/d oranı 1,5 olan numunelerde ise dayanım kaybı %24 oranına kadar çıkmıştır. Sonuç: Betonarme derin kirişlerde geopolimer betonun gerek gelecekteki akademik çalışmalarda gerekse de saha uygulamalarında kullanılması açısında elde edilen sonuçlar oldukça önemlidir. Özellikle a/d oranı küçük olan derin kirişlerde çelik lif kullanılmasının hem yatay hem de boyuna donatının azaltılması durumunda tolere edici bir etkisinin olduğu sonucuna varılmıştır. Fakat a/d oranının artması durumunda yatay ve boyuna donatının azaltılmasına çelik lif kullanımının tolere edici özelliğini gözlemlenmemiştir.
Özet (Çeviri)
Objective: The aim of this study is to experimentally investigate the effect of the a/d ratio, steel fiber ratio and longitudinal reinforcement ratio on the shear behaviour of deep beams produced from geopolymer concrete. To this end, two different a/d ratios (0,75 and 1,5), three different steel fiber ratios (%0, %0,5 and %1), and two different longitudinal reinforcement ratios were selected. In the specimens using steel fibers, horizontal reinforcement (stirrups) was not used, and the aim was also to experimentally investigate the effect of using steel fibers in geopolymer concrete on shear behaviour. Additionally, the effect of reducing the longitudinal reinforcement ratio and replacing it with steel fibers on shear behaviour was also investigated. Method: Within the scope of the experimental study programme, 12 reinforced concrete deep beams measuring 120x400x1200 mm were produced. The samples were divided into two different groups according to the a/d ratio of 0,75 and 1,5. In each group, reference samples with 4∅10 longitudinal reinforcement and ∅8/150 horizontal reinforcement were produced. In the other specimens, no horizontal reinforcement was used, and steel fibers were used at a ratio of %0,5 and %1. Additionally, the longitudinal reinforcement ratio was reduced to 2∅10, and steel fibers were used at a ratio of %0,5 and %1. Furthermore, geopolymer concrete was produced using blast furnace slag and metakaolin as binders. The concrete mixture included waste marble dust, quartz, sand as fine aggregate, and gravel as coarse aggregate. A three-point bending test was applied to the reinforced concrete deep beams. Findings: An increase in the a/d ratio has caused a decrease of up to %55 in the shear strength of deep beams. The absence of horizontal reinforcement has also caused a decrease in shear strength of %30 in samples with an a/d ratio of 0,75 and %21 in samples with an a/d ratio of 1. In specimens with an a/d ratio of 0,75, using %0,5 and %1 steel fibers instead of horizontal reinforcement resulted in a %28 and %7 increase in shear strength, respectively. However, a similar situation was not observed in specimens with an a/d ratio of 1,5. Although a strength loss was observed in samples where the longitudinal reinforcement ratio was reduced and steel fibers were used, this reduction remained at %7 and %15. In samples with an a/d ratio of 1.5, the strength loss reached up to %24. Conclusion: The results obtained regarding the use of geopolymer concrete in reinforced concrete deep beams are quite important in terms of both future academic studies and field applications. It has been concluded that the use of steel fibers in deep beams with a small a/d ratio has a tolerating effect when both horizontal and longitudinal reinforcement are reduced. However, when the a/d ratio increases, the tolerating property of steel fiber use has not been observed in cases where horizontal and longitudinal reinforcement are reduced.
Benzer Tezler
- Lifli geopolimer betonların mekanik özelliklerinin makine öğrenmesi kullanılarak analizi
Machine learning-based analysis of mechanical properties of fibrous geopolymer concrete
CANAN BARTIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiIğdır Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET EMİN KURTOĞLU
- Seramik lifli geopolimer beton plakların patlama etkisinde mekanik davranışının incelenmesi ve modellenmesi
Investigation and modeling of the mechanical behavior of ceramic fiber added geopolymer concrete plates in explosion effect
ARAS DALĞIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiMunzur Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERİVAN YILMAZER POLAT
- Karma (hibrit) lifli geopolimer harçlarla üretilen yığma duvarların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of masonry walls produced with mixed (hybrid) fiber geopolymer mortars
MERVE BÜYÜKTAPU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM MURAT MARAŞ
- Yüksek sıcaklıklardaki mikro sentetik lifli geopolimer betonların aderans dayanımının incelenmesi
Investigation of adherence strength of micro synthetic fiber geopolymer concretes at high temperatures
KAAN KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ BAYRAK
- Cam ve bazalt lifli geopolimer betonların yüksek sıcaklık etkisinde aderans dayanımının araştırılması
Investigation of adhesion strength of glass and basalt fiber geopolymer concretes at high temperature
MUHAMMED HİMMET SAMİ ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR CÜNEYT AYDIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ BAYRAK