Korozyon ve yüksek sıcaklık durumunun betonarme çeliklerinin fiziko-mekanik özelliklerine etkisi

Bu çalışmada betonarme elemanlar üzerinde yüksek sıcaklık ve korozyon durumlarının etkileri incelenmiştir. Bunun için üç farklı basınç dayanımına sahip beton üretilmiştir. Çelik olarak S220a, S420a ve S500a sınıfı betonarme çelikleri kullanılmıştır. Çubuk çapı olarak 12, 16 ve 20 mm seçilmiştir. Korozyonun etkisini belirlemek için üç farklı durum dikkate alınmıştır. Korozyonsuz normal durum, sabit süreli korozyon ve beton çatlağı oluşana kadar korozyon durumlarıdır. Betonarme numuneler üzerinde hızlandırılmış korozyon düzeneği kullanılarak korozyon akımı ve korozyon süresi belirlenmiştir. Ayrıca bu numuneler üzerinde korozyon potansiyeli, korozyon hızı, aderans dayanımı, SEM ve EDS çalışmaları yapılmıştır. Yüksek sıcaklık durumu olarak 100, 200, 400, 600, 800 ve bazı deneyler için 1000 °C sıcaklıklar dikkate alınmıştır. Beton numuneler üzerinde, basınç dayanımı, eğilmede çekme dayanımı testleri gerçekleştirilmiş, ultrases hızı ölçümü, birim hacim ağırlık, porozite, su emme, ağırlık kaybı, dinamik elastisite modülü ve paspayına bağlı ısı geçişi değerleri belirlenmiştir. Çelik numuneler üzerinde ise çekme deneyi, darbe tokluk deneyi gerçekleştirilmiş, tufal kalınlığı ölçümü, mikro sertlik deneyi ve mikro yapı incelemeleri yapılmıştır. Bunun yanında farklı sıcaklık durumlarında aderans dayanımları ölçümleri belirlenmiştir.Deney sonuçlarına göre beton dayanımındaki artışlar, hem normal durumda hem de yüksek sıcaklık ve korozyon durumda aderans dayanımını artırmıştır. Korozyon oluşumu S220a sınıfı düz çubuklarda korozyonsuz duruma göre aderans dayanımını artırırken S420a ve S500a sınıfı nervürlü çubuklarda ise azalma sergilemiştir. Yüksek sıcaklık etkisi altında 100 °C de aderans dayanımlarında bir miktar artış gözlense de tüm seriler sıcaklık artışlarından olumsuz şekilde etkilenmişlerdir. Aynı yüzey geometrisine sahip S420a ve S500a sınıfı çeliklerde korozyon ve yüksek sıcaklık etkileri altında mikro yapı etkili olmuştur.Bu tez çalışmasının sonuçlarına göre normal koşullar altında fiziko-mekanik özellikler açısından S500a önerilirken, korozyon ve yüksek sıcaklık durumlarında dengeli bir değişim sergilediğinden S420a sınıfı çelik önerilmektedir.