Atık plastik ikamesinin ve CFRP sargının betonarme kolonların tekrarlı yükler altındaki davranışına etkisi

Bu tez çalışmasında PET atıkların geri dönüşümü yapılarak beton içerisinde ince agrega yerine ikame edilmesinin betonun çeşitli mekanik özellikleri üzerine etkileri ve betonarme kolonların betonunda PET ikamesi bulunmasının tekrarlı yükler altındaki davranışına olan etkileri incelenmiştir. Bununla birlikte karbon ve cam lifli polimerler kullanılarak sargılamanın etkileri test edilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında betonun içerisindeki kumun hacimce %10, %20 ve %30'u PET granül malzeme ile ikame edilmiştir. İkame yapılmamış referans beton ve PET ikamesi yapılmış beton numuneler üzerinde çökme, yoğunluk, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve eğilme dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda PET ikamesinin betonun çökme, yoğunluk, elastisite modülü, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve eğilme dayanımı değerlerini belirli oranlarda düşürdüğü görülmüştür. Bu sebeple çalışmanın ikinci aşamasında en iyi sonuçları veren ikame yüzdesine sahip olan %10 PET ikameli beton karbon ve cam lifli polimer ile sarılarak güçlendirilmiş ve aynı deneyler tekrarlanmıştır. Sargılama işlemi sonucunda PET ikamesinden dolayı oluşan zararın fazlasıyla telafi edilebildiği görülmüştür. Bununla birlikte bu çalışmada betonda ince agrega yerine hacimce veya ağırlıkça PET ikamesinin yapıldığı çalışmaların deneysel verileri bir araya getirilmiş ve kapsamlı bir veri tabanı sunulmuştur. Çalışmada yapılan deneylerin ve literatürde yer alan verilerin sonuçları göz önüne alınarak PET ikameli beton için model önerilerinde bulunulmuştur. Çalışmanın önerdiği modeller daha önce önerilmiş modellerle birlikte uygulanabilirlik kontrolüne girmişlerdir. Benzer şekilde literatürde sargılı beton için yer alan model önerileri çalışmadaki deneysel veriler ile test edilmiş ve PET ikameli betona uygunluğu tartışılmıştır. Çalışmanın üçüncü aşamasında PET ikamesi yapı malzemesi boyutundan yapı elemanı boyutuna taşınmış ve PET ikameli betondan üretilen betonarme kolonlar oluşturulmuştur. Kolonlar birbirlerinden PET ikamesinin varlığına, karbon lifli polimer kullanımına ve eksenel yük düzeylerine göre ayrıştırılmıştır. Oluşturulan kolonlar yatay tekrarlı yükler altında test edilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen yatay yük-yer değiştirme eğrileri analiz edilmiştir. Betonarme kolonların taşıdıkları maksimum yatay yükler, süneklik katsayıları, rijitlik değerleri, sönümledikleri enerji değerleri belirlenmiştir. Betonarme kolonların betonunda %10 PET ikamesinin yapılması, yatay tekrarlı yükler altında kolonların maksimum yatay yükleri, rijitlik ve sönümleme enerjilerinde hafif olumsuz değişikliklere yol açsa da genel davranışları benzerlik göstermiştir. Eksenel yük düzeyinin artması, kolonların maksimum yatay yükleri ve rijitlik değerlerinde artış sağlamış olsa da süneklik ve sönümlenen enerji değerlerinde ciddi azalmalara neden olmuştur. Karbon lifli polimer sargı kullanımı ise kolonların maksimum yatay yükleri, süneklik, rijitlik ve sönümlenen enerji değerlerinde artışa yol açarak kolonların deprem benzeri tekrarlı yükler altındaki davranışını önemli ölçüde iyileştirmiştir.