Lifler Hakkında Kaynak Araştırması

Farklı türdeki lif kombinasyonlarının, karma lif kullanımı üzerine etkilerini içeren daha önce yapılmış çalışmalar;

Bölükbaş (2011), tarafından yapılan çalışmada, su/çimento oranları 0.45, 0.50 ve 0.55 olan 300, 350 ve 400 dozlu ve 5, 10, 15, 20 kg/m³ oranlarında CTB (cam takviyeli beton) numunelerin porozite, kapiler su emme katsayısı, ultra ses geçiş hızı tayinleri yapılmıştır. Ayrıca basınç ve yarmada çekme dayanımları test edilmiştir. Çalışma sonucunda, cam lif içeriğinin artması ile porozite değerinde ve kapiler su emme katsayında artış meydana gelmiştir, bunun yanı sıra ultra ses geçişhızlarında azalma meydana gelmiştir. Ayrıca numunelerin basınç dayanımları düşük lif oranlarında küçük artışlar göstermesine rağmen yüksek lif miktarlarında düşüşler göstermiştir. Benzer şekilde yarmada çekme dayanımları düşük cam lif oranlarında artış göstermiştir ancak 20 kg/m³ cam lif içeren numunelerde yarmada çekme dayanımlarında azalma meydana gelmiştir.

(Yıldırım & Ekinci, 2006) cam, çelik ve polipropilen lif takviyeli betonların dona karşı dayanımları hakkında çalışma yapmışlardır. Deneysel çalışmalarda tekli ve karma lifler birlikte kullanılmıştır. Çelik lifler, makro ve mikro boyutta hacimsel olarak %0,5, %0,75 ve %1 oranında, cam ve polipropilen liflerde %0,1 hacimsel oranında katılmıştır. Hazırlanan numuneler üzerinde donma –çözünme çevrimi yapılarak, numunelerin ağırlık kaybı, ultrases geçiş hızı ve dayanıklılık faktörü değerleri belirlenmiştir. Numuneler 30 donma –çözünme çevirimine tabi tutulduktan sonra incelemeler neticesinde numunenin yüzey bölgelerinde yuvarlak çukurla okuştuğu, pürüzlülüğünün kaybedildiği özellikle köşe kısımlarında daha fazla hasarlar oluştuğu tespit edilmiştir. Lifler arasında yapılan kıyaslamada çelik lifli numunelerin köşe kısımlarının daha hassas olduğu, köşe kısımlarında matrisin donma–çözünme saflarında lifleri zorlayarak kopmalara neden olduğu belirlenmiştir. Kopan parçalar neticesinde liflerde ağırlık kaybı oluşmuştur. Soğuk ortam bulunan alanlarda, lif takviyeli yapıların kullanılması istendiğinde, polipropilen lif kullanımının soğuk ortam kullanımında avantaj sağlayacağı, cam liflerin ise soğuk ortam koşullarında kullanılmaması gerektiği ve çelik lif kullanımının ise durumu pek etkilemediği görülmüştür.

Sarı (2013), yaptığı çalışmada, 4 farklı türdeki lifle 5 farklı karışım üretilmiştir. Farklı türdeki lifler ile üretilen beton numuneler üzerindeki mekanik davranışın etkilerini lifsiz betonlarla üretilen numuneler üzerinde kıyaslanmıştır. Aynı oranda liflerin kullanıldığı

karışımlarda eğilme dayanımına ve kırılma enerjisine bakıldığında çelik lifli betonların, bazalt ve iki farklı türde makro yapıda olan sentetik lifli betonlardan daha iyi sonuç ortaya koyduğu ayrıca, çelik lif miktarının artması ile birlikte betonun mekanik özellikleri bakımından daha iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiştir.

(Yıldız, Kelestemur & Gökçer, 2013) tarafından yapılan çalışmada, cam elyaf takviyeli harç numunelerine farklı miktarlarda ilave edilerek ağırlıkça ve dolgu malzemesi ile %10, %20 ve %30 oranında yer değiştirilerek atık mermer tozu ilave edilmiştir. Bu amaçla, hazırlanan numuneler üzerinde porozite, kılcal su emme, ultra ses geçiş hızı, basınç dayanımı ve eğilmede çekme dayanımı deneyleri yapılarak yüksek sıcaklık sonrası numunelerde meydana gelen değişimler belirlenmiştir.

Sertbaş (2015), yaptığı deneysel çalışmada lif miktarının işlenebilirlilik üzerinde olan etkilerini incelemiş olup, lif miktarının artışıyla birlikte betonun işlenebilirliğinin ne derece etkilendiği, işlenebilirliliğin korunması için süper akışkanlaştırıcı katkı maddesinin miktarının artırıldığında ne tür etkiler oluştuğunu incelemiştir.

(Riad, Genidi, Shoeib & Elnaby, 2015) çalışmalarında, farklı cam elyafların farklı yangın ve soğuma koşullarında betonarme kirişlerin davranışına etkisini araştırılmıştır. Test edilen numunelerin arıza modları, çatlak modellerinin yangın durumuna ve lif içeriğine göre değiştiğini göstermiştir.

(Kizilkanat, Kabay, Akyüncü, Chowdhury & Akça, 2015) tarafından yapılan çalışmada yüksek mukavemetli betonda bazalt ve cam elyaflarının fiber takviyeli olarak nispeten analizini yapılmış. Test sonuçlarına göre, fiber eklenmesinin betonun basınç dayanımına ve esneklik modülüne anlamlı bir etkisi olmadığı görülmüştür. Bazalt lif takviyeli betona (BFRC) ayrılma gerilimi mukavemeti fiber doz arttıkça artarken, cam elyaf takviyeli betona (GFRC) (cam lif taviyeli beton) %0.50 fiber dozajının ötesinde mukavemet artışı gözlenmemiştir. Çekme mukavemetine benzer bir eğilimde, BFRC'nin eğilme mukavemeti kademeli bir şekilde lif içeriği arttıkça artmış ancak %0,50' lik lif içeriğinden sonra GFRC'de böyle bir değişiklik gözlemlenmemiştir. Kırılma enerjisi hem bazalt hem de cam betonarme için %0.25 dozajdan sonra önemli ölçüde artmıştır.

(Tassew & Lubell, 2014) tarafından yapılan çalışmada, kıyılmış cam elyaflarının bir fosfat çimento bağlayıcı kullanılarak üretilen seramik betonun mekanik ve akış özelliklerine etkisini belirlemek için yapılan testleri rapor edilmiştir. Kum ya da hafif genişletilmiş kil agregaları içeren iki farklı seramik beton kalıpı çalışılmıştır.

Seramik beton içine cam elyaf ilavesi, basınç dayanımı ve esneklik modülü üzerinde çok az etkiye sahipti, fakat kalıp tipi veya lif uzunluğuna bakılmaksızın eğilme mukavemetinde ve doğrudan kayma mukavemetinde önemli artışlara neden oldu. Elde edilen sonuçlar ayrıca fiber içeriğindeki artış ile birlikte sıkıştırma, eğilme ve kesme tokluğunun arttığını, elyaf içeriğinde bir artış ile işlenebilirliğin azaldığını gösterilmiştir. (Bayasi & Soroushian, 2001) yaptıkları çalışmada karışıma eklenen liflerin narinlik oranlarının büyük olması durumunda taze betonun işlenebilirliğini azalttığını belirtmişlerdir.

(Lopresto, Leone & Lorio, 2011) bazalt ve E-camı lifi takviyeli kompozit malzemeleri karşılaştırmıştır. E-camı takviyeli numunelerin daha yüksek çekme yükü taşırken, eğme ve basma yüklemelerine karşı bazalt lif takviyeli numunelerin daha yüksek mukavemet gösterdiklerini bulmuşlardır. Çekme, eğme ve basma yüklemeleri karşında bazalt lif takviyeli kompozit numunelerin elastik modüllerinin daha yüksek olduğu sonucuna ulaşmışlardır.

(Brujin, Adams & Staey, 2007) bazalt lifli kompoziti, E-camı lif ve S-camı lifinden oluşturulan kompozitler ile kıyaslayarak, bazalt lifli kompozitin E- cam lifli kompozitten daha rijit ve makavim olduğunu belirlemiştir. S-camı lifli kompozit ile yapılan kıyaslamada ise bazal lifli kompozitin daha düşük rijitlik değerine sahip olduğu ve S-cam lifli kompozite göre daha düşük mukavim olduğu sonucuna ulaşmışlardır.

Arısoy (2005), yaptığı çalışmada yapay hafif agregalar kullanılarak hazırladığı beton karışım içerisine rastgele dağılmış Polyvinyl alcohol (PVA) lifler ilave etmiştir. Ayrıca tasarım yöntemleri kullanarak dayanım ve sünekliliği artıracak optimum malzeme karışım oranlarını belirlemeye çalışmıştır.

(Erten, Yalçınkaya, Beglarigale & Yiğiter, 2017) iki farklı başlangıç ortamında bekletilmiş lif içeren ve içermeyen ultra yüksek performanslı beton (UYPB) karışımlarının erken yaş (ilk 24 saat) büzülme özellikleri incelenmiştir. Kısıtlanmış büzülme çatlaklarının çelik donatı korozyonu üzerinde bazı olumsuz etkiler yarattığı tespit edilmiştir. Ancak düşük su/bağlayıcı oranlı UYPB örneklerinin yüzeyinde çatlak oluşmasına rağmen, donatıyı korumada oldukça iyi performans gösterdiği görülmüştür. Çalışma kapsamında yapılan analizler, uçucu kül ikamesinin ve mikro çelik lif takviyesinin çatlak oluşumunu azaltarak donatı korozyonuna karşı korumayı geliştirdiğini göstermiştir.

Çelik ve sentetik lifin bir arada kullanıldığı çalışmada, çelik liflerin betonda yüksek süneklik sağlayarak çatlak yayılımını azalttığı, polipropilen lifin ise betondaki parçalanmayı hafiflettiği tespit edilmiştir (Rodrigues, Laim & Correia, 2010).

(Ahmed, Maalej & Paramasivam, 2007) tarafından yapılan çalışmada, çelik, PE ve PVA liflerini karşılaştırmıştır. Çelik-PE karma lifli kompozitinin, eğilme dayanımının Çelik- PVA lifli kompozite göre daha düşük olduğu ama daha yüksek sehim değerine sahip olduğu sonucuna varmışlardır. Çelik-PE karma lifli kompozitinin maksimum yük anında dayanım kaybı oranının, çelik-PVA karma lifli kompozite göre daha düşük değerde olduğunu belirlemişlerdir.

Araştırmacılar tarafından yapılan başka bir çalışmada ise çelik lifin, kompozitin nihai çekme dayanımının gelişimi üzerindeki katkısının aksine PE liflerin, karma lif kompozitlerin çekme şekil değiştirme kapasitesini geliştirdiğini bulmuşlardır (Ahmed & Maalej, 2009).

Cyr’ın yaptığı çalışmada karma lif takviyeli kompozit malzemeleri cam lifleri, polivinilalkol (PVA) lif ve polipropilen lifleri bir arada kullanarak, daha yüksek tokluğa, çekme ve egilme dayanımına sahip betonlar üretmistir (Cyr, 2004).

(Blunt & Ostertag, 2009) tarafından yapılan çalışmada, bütün karışımlarda toplam lif miktarı %1,5 olarak sabit tutulmuştur. Farklı türde, narinlikte ve boyutta yer alan lifleri uygun kombinasyonlarda kullanarak liflerin beton üzerinde oluşturduğu etkiyi incelemiştir. Bunun sonucunda karma lifli kompozitler, tek çeşit lif içeren kompozitlerden daha üstün özellikler sergilediğini tespit etmiştir.

(Galao, Gomis, Zornoza, Baeza & Garces, 2012) beton içinde bulunan klorür iyonlarının temizlenmesi amacıyla karbon nano fiberler kullanmışlardır, betonda korozyon sınırına gelmiş olan klorür miktar ve derinliğini düşürmeyi başarmışlardır. Betona karbon nano fiber katmışlardır. Sertleşmiş betona elektrik akımı uygulayarak betonun ısısını yükseltmeyi başarmışlar ve nano fiberlerin bu amaçla kullanılabileceğini belirtmişlerdir. Çimento esaslı kompozitlerde karbon nano fiber kullanımı ile kompozitlerin dürabilitesinin iyileştirdiği belirlemiştir (Brown & Sanchez, 2012).