Katkı malzemeleri, çelik lif ve çelik levha ile güçlendirilmiş iki doğrultulu betonarme döşemelerin düşük hızlı çarpma yüklemesi etkisindeki davranışının deneysel olarak incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, farklı katkı maddeleri kullanılarak betonarme elemanların çarpma performansının arttırılmasıdır. Bu amaçla, farklı katkı maddelerinin betonun statik ve çarpma özelliklerine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. İncelenen katkı maddeleri, nano katkı maddeleri (nano-SiO2, nano-Al2O3, nano-Fe2O3), lifler (çelik lif, PET lif, polipropilen lif) ve atık lastik kauçuklardır (ince ve iri atık lastik kauçuk). Katkı maddeleri ayrı ayrı ve farklı bileşimler şeklinde kullanılmıştır. Toplam 39 adet beton üretilmiş ve test edilmiştir. Katkı maddelerinin betonun birim ağırlığı, statik özellikleri (basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, eğilme dayanımı ve eğilme tokluğu özellikleri), mikroyapısal özellikleri ve çarpma performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Betonlar ayrıca maliyet ve arzu edilirlik fonksiyonu analizleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar, nano katkı maddeleri grubu, lifler grubu ve atık lastik kauçuklar grubunda en yüksek performansa sahip betonların sırasıyla %0.5 nano-Fe2O3 içeren beton, %1 çelik lif içeren beton ve %10 ince lastik kauçuk içeren beton olduğunu göstermiştir. Bu üç katkı maddesinin farklı kombinasyonlarının betonun performansı üzerindeki etkisi de incelenmiştir. İncelenen tüm betonlar arasında, %1 çelik lif içeren betonun en yüksek genel performansa sahip olduğu görülmüştür. Bu beton, referans betonla birlikte farklı tipte betonarme plaklar üretmek için kullanılmıştır. Bunlar, referans betondan üretilen, çelik lif içeren betondan üretilen, fonksiyonel derecelendirilmiş betondan üretilen ve çelik levhalı betonarme plaklardır. Toplam 9 adet betonarme plak hazırlanmış ve ağırlık düşürme deneyi kullanılarak test edilmiştir. Testte, her numuneye ait çarpma yükünün, ivmenin ve deplasmanın zaman tanım alanında değişimleri ve çatlak dağılımı incelenmiştir. Betonarme plakların maliyet analizi de yapılmıştır. Sonuçlar, çelik lifle birlikte çelik levhanın, özellikle arka yüzeyde, kullanımının betonarme plağın çarpma performansında dikkate değer bir artış sağladığını göstermiştir. En yüksek çarpma performansı, ön yüzeyinde ve arka yüzeyinde birer adet çelik levha içeren betonarme plakta bulunmuştur. Betonarme plakların sonlu eleman modelleri de Abaqus yazılımı kullanılarak oluşturulmuştur. Sonuçta nümerik sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılıp yorumlanmıştır.