Geometrik benzer ve benzer olmayan çentikli beton numunelerde boyut etkisinin incelenmesi

Laboratuvar boyutundaki numunelerin dayanımı, gerçek yapılardaki yapısal elemanların dayanımından daha büyüktür. Kırılma mekaniğinde, bunun sebebi boyut etkisi kavramı ile açıklanmaktadır. Boyut etkisi, başlangıç çatlaklarına sahip numunelerin artan boyutu ile dayanımının azaldığını belirtmektedir. Çok iyi bilinmektedir ki, beton gibi yarı gevrek malzemelerde başlangıç çatlağı olmasa bile boyut etkisi görülmektedir. Çünkü beton numuneler yüklere maruz kalmadan önce bile boşluklar ve çatlaklar gibi belirli kusurları içerebilir. Bu sebeple, başlangıç çatlağına sahip olmayan numunelerin kırılma davranışını anlamak ve başlangıç çatlaklar olmadan çatlak uzunluğunun numune derinliğine oranının beton numuneler için boyut etkisi kanunu üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla bu tez çalışması yapılmıştır. Kırılma modelleri ile geometrik benzer numuneler üzerinde boyut etkisi araştırmaları gerçekleştirilmiştir, ancak farklı geometriler için boyut etkisi sunan deneysel veriler oldukça sınırlıdır. Bu amaçla, sunulan tez çalışmasında geometrik benzer ve benzer olmayan deney numuneleri incelenmiştir. TS 802 standartlarına uygun olarak 4, 8 ve 12 mm agrega dane çaplarına sahip beton karışımları hazırlanmıştır. Karışımlarda su/çimento oranı 0.6 olarak tasarlanmıştır. Deneysel çalışmalarda merkezi, çift sınır ve tek sınır çentikli numuneler üretilmiştir. Numuneler 50 mm kalınlıkta, en az üç farklı derinlik ve relatif çentik boyu ile tasarlanmıştır. Farklı kombinasyonlarda 12 seri, 552 adet numune üretilmiştir. Aynı zamanda sertleşmiş betonun mekanik özelliklerini tayin etmek için her seride küp numuneler kullanılmıştır. Hazırlanan numunelere 28 gün kür süresi sonunda, yarma, eğilme ve kompakt basınç deneyleri uygulanmıştır. Elde edilen veriler boyut etkisi kanunları ve kırılma mekaniği modelleri kullanılarak analiz edilmiş ve yaklaşık formüller geliştirilmiştir. Tüm numune türlerinde boyut etkisi görülmüş ve yaklaşık formüllerin uygulanabilir olduğu belirlenmiştir.