Yıl: 2017 Cilt: 23 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 671 - 678 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı

Öz:
İnşaat sektöründeki gelişmelerle birlikte çok yüksek katlı betonarme binaların yaygınlaşması, altyapıya verilen önemin artması, nükleer enerji alanındaki yatırımların söz konusu olması gibi gelişmelerden dolayı beton teknolojisinde lif kullanımı büyük bir önem kazanmıştır. Dolayısıyla, bu lif takviyeli kompozitin özellikle, süneklik özelliğine sahip olması gerektiği açıktır. Lif takviyeli kompozitler yapısal elemanların sünekliğini arttırarak, deprem, roket darbeleri ve patlamalar gibi aşırı deplasman oluşturan olayları esnasında büyük miktarda enerji yutarak ileri düzeyde yapısal göçmeyi engellemek için tasarlanmaktadır. Bu kompozitlerin inşaat sektöründe kullanılmasıyla birlikte, çok yüksek betonarme binaların inşa edilebilmesi, önemli altyapı elemanlarının dayanıklılığının ve ekonomik ömrünün arttırılabilmesi, nükleer enerji santrallerinin güvenliği açısından büyük önem arz eden korunak binalarının daha güvenli yapılabilmesi, betonarme taşıyıcı elemanların kesit ve donatı oranlarında azalmalara gidilebilmesi çok daha mümkün olabilmektedir. Bu bağlamda, beton teknolojisinde yukarıda belirtilen kompozit özelliklerinin sağlanması açısından lif kullanımının önemi artmaktadır. Değişik malzeme özelliklerine sahip lif türlerinin tek veya farklı lif kombinasyonlarıyla birlikte karma olarak kullanımıyla daha gelişmiş kompozitler üretmenin mümkün olduğu yapılan incelemeler sonucunda tespit edilmiştir. Bu makalede, çimento esaslı kompozit üretiminde lif kullanımının önemi, lif tipleri ve kullanım şekilleri (tek lif ve karma lif) ve makro ve mikro lif türlerinin karma lif takviyeli kompozitlerin mühendislik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Sonuçta, çoklu çatlak oluşumu ve yüksek çekme dayanımı gibi avantajları nedeniyle inşaat sektöründe karma lif takviyeli kompozit kullanımı büyük önem kazanmaktadır.
Anahtar Kelime:

The use of hybrid in cementitious composites

Öz:
With the developments in the construction sector, the use of fiber in concrete technology has gained great importance due to the developments of the spread of high rise concrete buildings, the increasing importance given to infrastructure, investments in nuclear energy field. Therefore, it is clear that this fiber reinforced composite especially should have also ductility properties. Fiber reinforced composites are designed in order to prevent extremely structural collapse by absorbing massive amount of energy during extreme loaddisplacement events such as earthquakes, projectile impacts and explosions. It will be much more possible with using this composite in the construction sector to construct much higher concrete building, increase the economic life and strength of important infrastructure members, construct more secure containment buildings which is important for the safety of nuclear power plant, reduce the section and reinforcement ratios in reinforced concrete structural members. In this regard, in the concrete technology in order to provide the above mentioned composite properties, the significance of fiber usage has increased. It was found from studies made that it is possible to produce more developed composites using hybrid fiber having different properties with single or different fiber combinations. In this paper, the significance of the use of fiber for producing the cementitious composite, fiber types and the using forms (single or hybrid) and the effects of micro and macro fiber types on the engineering properties of the hybrid fiber reinforced composites are investigated. Finally, at construction sector the use of hybrid reinforced composites has gained great importance due to the formation of multiple crack and high tensile strength.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Derleme Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Hannant DJ. Fiber Cements and Fiber Concrete. Chichester, UK, Wiley, 1987.
  • [2] Bentur A. Fiber-reinforced cementitious materials. Editors: Skalny JP. Material Science of Concrete, 223-285, Westerville, Ohio, The American Ceramic Society, 1989.
  • [3] Li VC. "From micromechanics to structural engineering - the design of cementitious composites for civil engineering applications". Japan Society of Civil Engineering Journal of Structural Mechanical Earthquake Enginnering, 10(2), 37-48, 1993.
  • [4] Kanda T, Li VC. "A new micromechanics design theory for pseudo strain-hardening cementitious composite". American Society of Civil Engineers Journal of Engineering Mechanics, 124(4), 373-381, 1999.
  • [5] Li VC. Engineered Cementitious Composites (ECC)- Tailored Composites through Micromechanical Modeling. Editors: Banthia N, Bentur A, Mufti A. Fiber reinforced concrete: present and the future, 64-97, Montreal: Canadian Society for Civil Engineering, 1998.
  • [6] Sahmaran M, Li M, Li VC. "Transport properties of engineered cementitious composites under chloride exposure". ACI Materials Journal, 104(6), 604-611, 2007.
  • [7] Metaxa ZS, Konsta-Gdoutos MS, Shah SP. "Crack Free Concrete Made with Nanofiber Reinforcement". Robert R. McCormick School of Engineering and Applied Science, Year 3 Final Report, 115-124, 2011.
  • [8] Li M, Li VC. "High-Early-Strength engineered cementitious composites for fast, durable concrete repair-material properties". ACI Materials Journal, 108(1), 3-12, 2011.
  • [9] Ding YN, You Z, Jalali S. "Hybrid fiber influence on strength and toughness of RC beams". Composite Structures, 92(9), 2083-2089, 2010.
  • [10] Issa M, Metwally I, Elzeiny SM. "Influence of fbers on fexural behavior and ductility of concrete beams reinforced with GFRP rebars". Engineering Structures, 33(5), 1754-1763, 2011.
  • [11] Ganesan N, Indira PV, Sabeena MV. "Behaviour of hybrid fibre reinforced concrete beam-column joints under reverse cyclic loads". Materials Design, 54, 686-693, 2014.
  • [12] Caggiano A, Cremona M, Faella C, Lima C, Martinelli E. "Fracture behavior of concrete beams reinforced with mixed long/short steel fibers". Construction and Building Materials, 37, 832-840, 2012.
  • [13] Dazio A, Buzzini D, Trüb M. "Nonlinear cyclic behavior of hybrid fiber concrete structural walls". Engineering Structures, 30, 3141-50, 2008.
  • [14] Sukontasukkul P, Jamsawang P. "Use of steel and polypropylene fibers to improve flexural performance of deep soil-cement column". Construction and Building Materials, 29, 201-215, 2012.
  • [15] Rossi P, Acker P, Malier Y. "Effect of steel fibres at two different stages: the material and the structure". Materials and Structures, 20(6), 436-439, 1987.
  • [16] Mobasher B, Li Cheng Y. "Mechanical properties of hybrid cement based composites". American Concrete Institute Materials Journal, 93(3), 284-92, 1996.
  • [17] Akcay B. "Experimental investigation on uniaxial tensile strength of hybrid fibre concrete". Composites: Part B, 43, 766-78, 2012.
  • [18] Banthia N, Sappakittipakorn M. "Toughness enhancement in steel fiber reinforced concrete through fiber hybridization". Cement and Concrete Research, 37, 1366- 72, 2007.
  • [19] Banthia N, Gupta R. "Hybrid fibre reinforced concrete (hyfrc): fibre synergy in high strength matrices". Mater Struct, 37(10), 707-716, 2004.
  • [20] Pons G, Mouret M, Alcantara M, Granju JL. "Mechanical behaviour of self-compacting concrete with hybrid fibre reinforcement". Materials and Structures, 40(2), 201-210, 2007.
  • [21] Markovic I, Walraven JC, Van Mier JGM. "Development of high performance hybrid fiber". 4th International conference on high performance fiber reinforced cement composites (HPFRCC 4), France, 2003.
  • [22] Stähli P, Van Mier JGM. "Three-fibre-type hybrid fibre concrete". 5th International Conference on Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures, Vail, Colorado, USA, 2004.
  • [23] Zhao H. Experimental and theoretical research on seismic performance of concrete frame with special-shaped columns reinforced with polypropylene fiber. Tianjin University, Tianjin, 2008.
  • [24] Laura I, Patrick P, Rami E, Jean P. "Seismic behavior of synthetic fiber-reinforced circular columns". ACI Materials Journal, 111(1), 189-200, 2014.
  • [25] Wang ZF. "A preliminary report on the great wenchuan earthquake". Earthquake Eng Eng Vibr, 7, 225-234, 2008.
  • [26] California Department of Transportation Division of Structures. "The Northridge earthquake". Post Earthquake Investigation Report, 1994.
  • [27] Gu DS, Wu YF, Wu G, Wu ZS. "Plastic hinge analysis of FRP confined circular concrete columns". Constructions and Building Materials, 27(1), 223-233, 2012.
  • [28] Barrera A, Bonet J, Romero M, Miguel P. "Experimental tests of slender reinforced concrete columns under combined axial load and lateral force". Engineering Structures, 33, 3676-89, 2011.
  • [29] Paulay T, Priestley M. Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings. New York, USA, John Wiley & Sons Inc, 1992.
  • [30] ACI 318-05, Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary, American Concrete Institute, America, 2005.
  • [31] Huang L, Xu L, Chi Y, Xu H. "Experimental investigation on the seismic performance of steel polypropylene hybrid fiber reinforced concrete columns". Construction and Building Materials, 87, 16-27, 2015.
  • [32] Bentur A, Mindess S. Fiber Reinforced Cementitious Composites. 2nd ed. New York, USA, Taylor and Francis, 2007.
  • [33] Balaguru PN, Shah SP. Fiber Reinforced Cement Composites. 1st ed. New York, USA, McGraw-Hill Inc., 1992.
  • [34] Bentur A, Mindess S. Fiber Reinforced Cementitious Composites. 1st ed. London and New York, Elsevier Applied Science, 1990.
  • [35] Nawy EG. Fundamentals of High-Performance Concrete. 2nd ed. New York, USA, John Wiley & Sons Inc., 2001.
  • [36] Johnston CD. Fiber-Reinforced Cements and Composites. 3rd ed. Amsterdam, Holland, Gordon and Breach Science Publishers, 2001.
  • [37] Ersoy HY. Kompozit Malzeme. İstanbul, Türkiye, Literatür Yayınları, 2001.
  • [38] Arısoy B. "Lifli hafif betonların optimum karışım tasarımı". Deprem Sempozyumu, Kocaeli, Türkiye, 23-25 Mart 2005.
  • [39] Kurt G. Lif İçeriği ve Su-Çimento Oranının GRC'nin Mekanik Davranışına Etkileri. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye, 2006.
  • [40] Horikoshi T, Ogawa A, Saito T, Hoshiro H. "Properties of polyvinylalcohol fiber as reinforcing materials for cementitious composites". International Workshop on High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites in Structural Applications, Honolulu, HI, USA, 2005.
APA TÜRK K, KINA C (2017). Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. , 671 - 678.
Chicago TÜRK KAZIM,KINA CEREN Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. (2017): 671 - 678.
MLA TÜRK KAZIM,KINA CEREN Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. , 2017, ss.671 - 678.
AMA TÜRK K,KINA C Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. . 2017; 671 - 678.
Vancouver TÜRK K,KINA C Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. . 2017; 671 - 678.
IEEE TÜRK K,KINA C "Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı." , ss.671 - 678, 2017.
ISNAD TÜRK, KAZIM - KINA, CEREN. "Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı". (2017), 671-678.
APA TÜRK K, KINA C (2017). Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(6), 671 - 678.
Chicago TÜRK KAZIM,KINA CEREN Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23, no.6 (2017): 671 - 678.
MLA TÜRK KAZIM,KINA CEREN Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.23, no.6, 2017, ss.671 - 678.
AMA TÜRK K,KINA C Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017; 23(6): 671 - 678.
Vancouver TÜRK K,KINA C Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017; 23(6): 671 - 678.
IEEE TÜRK K,KINA C "Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23, ss.671 - 678, 2017.
ISNAD TÜRK, KAZIM - KINA, CEREN. "Çimento esaslı kompozitlerde karma lif kullanımı". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23/6 (2017), 671-678.