Karbon lif takviyeli betonun darbe yükleri altındaki mekanik davranışının incelenmesi

Bu çalışmada karbon lif katkılı betonun darbe yükleri etkisinde dayanım ve enerji sönümleme özellikleri incelenmiştir. Dinamik deneylere hazırlık yapılırken ACI.544.2R kılavuzundaki numune hazırlama ve darbe test düzenekleri dikkate alınarak 152 mm çapında disk numuneler üretilmiştir. Numunelerin aletli ağırlık düşürme deney düzeneği altında düşük hızlı çarpma yükleri altındaki davranışları irdelenmiştir. Ayrıca liflerin numunelerin karakteristik özellikleri üzerindeki etkilerini gözlemek için hazırlanan küp numuneler üzerinde yarı statik basınç ve yarma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Karbon lif olarak 3 mm ve 12 mm olmak üzere iki farklı uzunlukta lifler kullanılmıştır. Beton hacmine bağlı olarak 5 kg/m3, 10 kg/m3 ve 15 kg/m3 olarak üç farklı lif oranı kullanılmıştır. Çalışmada basınç ve yarmada çekme dayanımı için en iyi değerleri veren gruplar 3 mm liflerin 5 kg/m3 oranında ve 12 mm liflerin 10 kg/m3 oranında kullanıldığı gruplar olmuştur. Kontrol numunelerine kıyasla dayanım artışı yaklaşık olarak sırasıyla %23 ve %28 olarak gerçekleşmiştir. 3 mm liflerin 10 kg/m3 oranında kullanıldığı grupta lifli betonlar bu dayanımlarını korurken diğer tüm numunelerde düşüşler gözlenmiştir. Darbe etkisinde ise 3 mm liflerin 15 kg/m3 oranında kullanıldığı numuneler en iyi performansı sergilemiş olup bu oran çalışma genelinde optimum oran olarak belirlenmiştir. Statik durumda en iyi performans gösteren her iki grubun darbe yükleri etkisinde alabildikleri maksimum kuvvet miktarı kontrol numunelerinden yaklaşık %7 oranında daha düşük olsa da enerji tüketimleri kontrol betonlarına kıyasla yaklaşık %35 oranında artmıştır. Karbon lif katkısı ile betonların hasar miktarının da sınırlı düzeyde kaldığı gözlenmiştir. Genel olarak hem statik hem de dinamik etkiler açısından 3 mm lifler 12 mm liflere kıyasla daha iyi sonuç vermiştir. Anahtar Kelimeler: Karbon Lifli Beton; Basınç Dayanımı; Dinamik Darbe Davranışı, Aletli Ağırlık Düşürme Deneyi