Polimerik inşaat donatılarının kimyasal ankraj performansının araştırılması

Betonarme yapılarda yapı elemanlarının bazı durumlarda taşıma gücünü yerine getiremiyor olmasının sonucu olarak, güçlendirme ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Yapıların güçlendirilmesinde çeşitli yöntemler olmakla birlikte, en sık kullanılan aşamalardan biri filiz ekimi olarak bilinen ile donatının betona ankrajı yöntemidir. Genellikle güçlendirme çalışmalarında ankraj elemanı olarak inşaat çeliği kullanılmakta olup, nervür etkisine bağlı yüksek yapışma dayanımlarının olması sebebi ile mevcut yapıların onarım ve güçlendirilmesinde tercih edilmektedirler. Ankraj elemanı olarak inşaat çeliği, mevcut betona sonradan açılan deliklere kimyasal yapıştırıcılar kullanılıp filiz ekimi yapılmaktadır. Ülkemizdeki güçlendirme ihtiyacı olan yapılar incelendiğinde gerek anormal çevre koşulları gerekse çelik donatının betonarme eleman içerisindeki korozyonu sebebi ile yapılarda ciddi sorunların oluştuğu görülmektedir. Bu sebep ile literatürdeki bu alanda yapılmış çalışmalar incelendiğinde, korozif etkilere karşı, çözüm olabilmesi adına alternatif olabilecek farklı tipte kompozit donatıların performanslarının araştırılmasının da son yıllarda önem kazandığı görülmektedir. Günümüz inşaat mühendisliği yapılarında sadece metalik değil aynı zamanda polimerik donatılarda, dayanıklılık nedenlerinden dolayı tercih edilmektedirler. Ancak bu malzemelerin çelik donatılar gibi kimyasal ankraj uygulamalarında nasıl bir davranış sergiledikleri yapılan çalışmalarda tam anlamıyla ortaya konulamamıştır. Bu tez çalışmasında daha yüksek mukavemete sahip, korozyona dayanıklı son yıllarda özellikle kıyı yapılarında, zemin ve saha betonlarında, tünellerde kullanımı yaygınlaşan cam elyaftan imal edilmiş farklı çaplardaki polimerik donatıların (GFRP), inşaat çeliği (ST) ve bazalt donatıları (BFRP) ile ankraj aderans dayanımları karşılaştırılmıştır. Farklı çaplarda ve farklı derinliklerdeki deney numuneleri üzerinde eksenel çekip çıkarma deneyi ile performans araştırması yapılmıştır. Betona sonradan yerleştirilen ve tek tip yapıştırıcı kullanılarak düşük dayanımlı ve normal dayanımlı betonlar üzerinde imal edilen bu 3 farklı tipteki donatının aderans dayanımları ve sıyrılma değerleri ayrı ayrı hesaplanmış, deney sonuçları grafikler ile ortaya konmuştur. Elde edilen bulgulara göre, ankraj donatısı kenetlenme boyu arttıkça aderans dayanımının azaldığı görülmüştür. Ayrıca, polimerik donatıların inşaat demirine göre daha iyi ankraj dayanımına sahip oldukları gözlenmiştir. Çelik donatılarda olduğu gibi polimerik donatıların da beton dan çıkarmak için gerekli yük miktarının donatı çapı, beton sınıfı ve gömme derinliğine bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Düşük dayanımlı betonlar üzerinde Ø14 çaplı donatıları betondan çıkarmak için gerekli yük miktarının polimerik donatılarda (GFRP), çelik donatılardan (ST) yaklaşık %11 daha az, bu oranın Ø20 çaplı donatılarda ise %6,4 daha fazla olduğu görülmüştür. Normal dayanımlı betonlar üzerinde ise benzer özellik tespit edilmiştir.