Elyaf ve yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozitlerden imal edilmiş boşluklu yapı elemanları

Bu çalışmada, boşluklu kirişlerin eğilme davranışı üzerine deneysel ve analitik bir çalışma yapılmıştır. Çelik elyaf takviyeli ve yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozit olmak üzere iki tip yüksek mukavemetli beton incelenmiştir. Bu araştırmanın deneysel çalışması üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, eğilme performansı ve kırılma davranışına ek olarak temel mekanik testleri içeren malzeme özellikleri araştırılmıştır. İkinci deneysel kısımda, çelik elyaf takviyeli yüksek mukavemetli dolu ve boşluklu kirişlerin eğilme davranışları araştırılmıştır. Yük deplasman davranışı, çatlak davranışı, kırılma tipi, süneklik, tokluk ve rijitlik kirişlerin incelenen test sonuçları arasındadır. Delik kesiti boyut küçültme oranı (% 16, 28.4 ve 44.4) ve çelik elyaf hacimsel içeriği (% 0, 0.5, 1.0 ve 1.5) ana değişkenler iken, gerilme ve kayma donatısı oranları, kesme açıklığı oranı ve delik şekli gibi diğer değişkenler de incelenmiştir. Üçüncü deneysel kısım ise dolu ve boşluklu yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozit takviyeli kirişlerin testlerinden oluşmaktadır. Yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozit takviyeli kirişlerde incelenen parametreler, kesit boyutu küçültme oranı (% 16, 28.4 ve 44.4) ve lif türüdür. Naylon monofilament, polivinil alkol ve polipropilen olmak üzere üç tip sentetik elyaf kullanılmıştır. Tezin analitik kısmı ise, test edilen kirişlerin kesit mukavemet analizlerine odaklanmıştır. Test sonuçları, çelik lifli kirişlerin eğilme davranışının, lifsiz kirişlerden daha üstün olduğunu göstermiştir. Yük taşıma kapasitesindeki en iyi artış, hem dolu hem de içi boş kirişler için % 1.5 elyaf içeriği için kaydedilmiştir. Aynı kirişler için, % 16 ve 28.4 boyut küçültmeli boşluklu kirişlerin süneklik endeksleri, dolu kirişinkinden yaklaşık % 15 ila 24 daha yüksek iken % 44.4 boyut küçültmeli kirişlerde süneklik endeksi dolu kirişe oldukça benzerlik göstermiştir. Ayrıca % 44.4'e kadar boyut küçültmeli içi boş kirişlerin, % 1.0 çelik elyaf dahil edildiğinde katı kirişlerden daha fazla tokluk gösterdiği kaydedildi. Bu çalışmada ortaya konulan mukavemet formülleri ile öngörülen çatlama ve maksimum yük değerleri deneysel sonuçlarla iyi bir uyum göstermiştir. Yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozit kirişleri için, % 0.16 ve 0.28 kesit boyutu küçültülmüş boşluklu kirişlerin, dolu kirişlere kıyasla daha yüksek çatlama ve maksimum yük taşımakta ve kayda değer ölçüde daha yüksek süneklik göstermiştir