4. BULGULAR VE TARTIŞMA
4.2. Polipropilen Lifle Güçlendirilmiş Betonların Deney Sonuçları
Polipropilen lif ile güçlendirilmiş uçucu kül oranı %0, %15 ve %30 oranlarında ikame edilmiş betonlar üzerinde araştırmalar yapılmıştır. Polipropilen lif olarak uzunluğu 19 mm olan fibrilize F19 tipi lif hacimce %0, %0.05, %0.10 ve
%0.20 oranlarında kullanılmıştır. Hazırlanan karışımlar üzerinde taze ve sertleşmiş beton deneyleri yürütülmüş olup, deney sonuçları aşağıdaki bölümlerde sunulmuştur.
4.2.1. Birim Ağırlık Deney Sonuçları
Beton karışımının birim ağırlığı üzerinde en büyük etki, kullanılan agreganın özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Su/bağlayıcı oranı ise ikinci derece etkilidir.
Karışıma giren diğer bileşenlerin özellikleri de betonun birim ağırlığı üzerinde etkili olmaktadır. Polipropilen lif ile güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonların taze beton birim ağırlıkları 150 mm’lik küp numunelerde, sertleşmiş beton birim ağırlıkları ise 150×300 mm’lik silindir numuneler üzerinde belirlenmiş ve Çizelge 4.22’de sunulmuştur.
Çizelge 4.22. Taze ve sertleşmiş beton birim ağırlıkları Birim Ağırlık (kg/m3)
%0, %15 ve %30 uçucu kül içeren polipropilen lifli betonların taze beton birim ağırlıkları sırasıyla 2513-2540 kg/m3, 2492-2519 kg/m3 ve 2480-2492 kg/m3 arasında olduğu görülmüştür. %0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı polipropilen lifli betonların sertleşmiş beton birim ağırlıkları ise sırasıyla 2501-2514 kg/m3, 2484-2488 kg/m3 ve 2463-2479 kg/m3 arasında olduğu görülmüştür.
Betona katılan uçucu külün ve polipropilen lif miktarının artışı taze ve sertleşmiş beton birim ağırlıklarında bir düşüşe sebep olmuştur. Çimentonun yerine ağırlıkça ikame edilen uçucu külün özgül ağırlığının (2310 kg/m3) çimento özgül ağırlığından (3160 kg/m3) daha az olması ve polipropilen lifin yoğunluğunun 0.91 g/cm3 olmasından dolayı beton birim ağırlıklarının düşüşüne neden olmuştur.
Betona göre daha hafif olan polipropilen lifler birim ağırlıklarını azaltmakta, ama betona fazla katılmadıkları için bu azalma çok düşük olmaktadır (Yıldırım, 2002). Betonların birim ağırlıkları uçucu kül ve polipropilen lifin özgül ağırlığına ve kullanılan hacim miktarına bağlı olarak etkilenmektedirler. Uçucu külün ve polipropilen lifin taze ve sertleşmiş betonun birim ağırlıklarına etkileri Şekil 4.26 ve Şekil 4.27’de gösterilmiştir. Polipropilen liflerin artışı ile betonun taze ve sertleşmiş birim ağırlıkları azalmıştır. Uçucu kül oranının beton birim ağırlıklarına olan etkisinin polipropilen lif oranlarının etkisinden daha fazla olduğu görülmüştür.
2400 2450 2500 2550 2600
0.00 0.25 0.50 1.00
Polipropilen Lif Oranı (%)
Birim Ağırlık (kg/m3)
%0 UK %15 UK %30 UK
Şekil 4.26. Taze beton birim ağırlığının lif ve kül oranlarına göre değişimi
2400 2450 2500 2550 2600
0.00 0.25 0.50 1.00
Polipropilen Lif Oranı (%)
Birim Ağırlık (kg/m3) %0 UK %15 UK %30 UK
Şekil 4.27. Sertleşmiş beton birim ağırlığının lif ve kül oranlarına göre değişimi 4.2.2. İşlenebilme Deney Sonuçları
Beton içerisine liflerin katılması sonucu taze beton özelliklerinde bazı değişiklikler gözlenir. Taze beton özelliği denince akla ilk gelen kavram işlenebilirlik; betonun kolayca karılabilmesi, segregasyon yapmadan taşınabilmesi, yerleştirilebilmesi, sıkıştırılabilmesi ve yüzeyin düzeltilebilmesi gibi özelliklerle ilgilidir. Literatürde çalışmaların birçoğunda betona katılan polipropilen liflerin taze betonda su gerektirecek önemli bir etkisi olmadığını ancak slump değerini biraz düşürdüğünü fakat karışım oranlarına bağlı olarak bu betonların çelik liflere kıyasla işlenebilirlik özelliklerini daha iyi yönde etkiledikleri belirtilmektedir.
Betonda polipropilen liflerin en fazla 600-900 gram arasında kullanılacağı, yani bir kilonun üstüne çıkılamayacağı, hatta 600 gram üzerinde olanların biraz zor işleneceği belirtilmektedir (Taşdemir, 2003). Polipropilen lif takviyesiyle birlikte uçucu kül içeren betonların vebe süreleri ve çökme değerleri Çizelge 4.23’de verilmiştir. Polipropilen lifle güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonlarda, polipropilen lifler işlenebilirliği az da olsa azaltırken uçucu kül artışı ile işlenebilirlikteki kayıplar azalmıştır. İşlenebilirlik değerlerinin lif oranları ve uçucu kül ikame oranları arasındaki ilişkileri ise Şekil 4.28. ve Şekil 4.29’da verilmiştir.
Çizelge 4.23. Vebe süreleri ve çökme değerleri
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
Polipropilen Lif Oranı (%)
Vebe Süresi (sn)
%0 Uçucu Kül %15 Uçucu Kül %30 Uçucu Kül
Şekil 4.28. Polipropilen lifin ve uçucu külün vebe süresine etkisi
Polipropilen lif miktarının artmasıyla taze betonun kohezyonu belirgin bir şekilde yükselmektedir. Kohezyonun artması da slump değerinin düşmesine neden olmaktadır. Lifli betonda slump değerinde görülen düşüş, işlenebilirlikte de aynı oranda zorlaşma olacağı anlamına gelmektedir (Sağlık ve Kocabeyler, 1998).
12 13 14 15 16 17 18 19 20
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
Polipropilen Lif Oranı (%)
Slump (cm)
%0 Uçucu Kül
%15 Uçucu Kül
%30 Uçucu Kül
Şekil 4.29. Polipropilen lifin ve uçucu külün çökme değerine etkisi
Şekil 4.28. ve Şekil 4.29’da beton karışımlarının içerisindeki polipropilen lif oranı arttıkça vebe süresinin arttığı ve çökme değerinin ise azaldığı, bir başka deyişle işlenebilirliğin zorlaştığı görülmüştür. Yine bu şekillerden karışım içerisinde çimento ile yer değiştiren uçucu kül oranının artması ile de uçucu külün polipropilen lifle güçlendirilmiş betonlarda işlenebilirliği olumlu etkilediği görülmüştür.
Polipropilen liflerin taze betonda su gerektirecek önemli bir etkisi yoktur ancak slump değerini biraz düşürmektedir (Aulia, 2002). Ayrıca slump değeri lif oranı arttıkça azalma eğiliminde olmaktadır (Liu ve ark., 2005). Liflerle takviye edilen betonlarda lif hacminin artması ile işlenebilirlik düşmekte olduğundan işlenebilirliğin belli bir seviyede tutulabilmesi için tedbir alınması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Polipropilen liflerle takviye edilmiş betonlarda uçucu kül kullanımının taze betondaki işlenebilirliği uçucu külsüz kontrol betona göre belli bir oranda iyileştirdiği görülmüştür. Polipropilen lif takviyeli taze betonların işlenebilirlik deneylerinde, vebe metodunun çökme metoduna göre daha uygun olduğu görülmüştür.
Betona katılan polipropilen liflerin karışım oranlarına bağlı olarak bu betonların çelik liflere kıyasla işlenebilirlik özelliklerinin daha iyi yönde etkilendiği belirtilmektedir (Acun, 2000).
Polipropilen liflerle güçlendirilmiş normal ve uçucu küllü betonlarda işlenebilirlik değerleri açısından çökme değeri ile vebe süresi arasındaki çok da kuvvetli olmayan bir ilişki Şekil 4.30’da gösterilmiştir.
y = 23.536x-0.1994 R2 = 0.64
10 12 14 16 18 20 22
0 2 4 6 8 10 12
Vebe Süresi (sn)
Slump (cm)
Şekil 4.30. Çökme değeri ile vebe süresi arasındaki ilişki 4.2.3. Basınç Dayanımı Deney Sonuçları
150 mm’lik küp numuneler ve eğilme deneyi için üretilen 100×100×500 mm’lik kiriş numunelerin eğilme deneyi sonucunda taş kesme makinasında kesilerek elde edilen 100 mm’lik küp numuneler basınç dayanımı deneylerine tabii tutulmuşlardır. Numunelerin zamana bağlı dayanımları için 7, 28, 90 ve 365 günlük dayanımları ölçülmüştür. Araştırma kapsamında yer alan polipropilen lifle güçlendirilmiş normal ve uçucu küllü betonlara ait zamana bağlı basınç dayanımları Çizelge 4.24 ve Çizelge 4.25’te sunulmuştur. Polipropilen lif ile güçlendirilmiş 150 mm’lik küp dayanımları incelendiğinde, kontrol ve %15 uçucu kül katkılı beton gruplarında %0.05 hacim oranında polipropilen lif ilavesinde basınç dayanımlarında az bir artış görülmüştür. Ancak artan uçucu kül ile %30 oranında uçucu kül katkılı gruplarda ise bu etki de görülmemiştir. Ayrıca ilerleyen zamanda polipropilen liflerin ilk günlerdeki dayanımlarından daha az bir dayanım göstermişlerdir. Genel
olarak polipropilen liflerin basınç dayanımı üzerine önemli bir etkisinin olmadığı ve hatta artan lif hacimleri ile beton basınç dayanımlarını azaltma eğiliminde oldukları görülmüştür. Polipropilen lif içeren numunelerde basınç ve eğilme dayanımlarında çok az bir azalma olduğu belirtilmekte ve buda polipropilen liflerin oluşturduğu boşluklara bağlanmaktadır (Huang, 2001).
Çizelge 4.24. 100 mm’lik küp basınç dayanımları Basınç Dayanımı (MPa) Çizelge 4.25. 150 mm’lik küp basınç dayanımları
Basınç Dayanımı (MPa)
%0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı ve %0, %0.05, %0.10 ve %0.20 polipropilen lif oranları için 100 mm’lik küp basınç dayanımlarının zaman ve polipropilen lif miktarı ile ilişkileri Şekil 4.31’de verilmiştir. Aynı ilişkiler 150 mm’lik küp basınç dayanımları için %0 uçucu kül katkılı kontrol betonu, %15 uçucu kül katkılı betonlar ve %30 uçucu kül katkılı betonlar için ayrı ayrı Şekil 4.32, Şekil 4.33 ve Şekil 4.34’te verilmişlerdir.
0
Şekil 4.31. 100 mm’lik küp betonların basınç dayanımı-zaman ilişkisi
0
Basınç Dayanımı (MPa) %0 %0.05 %0.10 %0.20
Şekil 4.32. 150 mm’lik küp normal beton basınç dayanımı-zaman ilişkisi
Polipropilen lif miktarının artışıyla kontrol betona kıyasla priz başlangıç ve priz bitiş sürelerinin düştüğü ve bununda polipropilen lifle güçlendirilmiş betonların erken dayanım kazanmasının işareti kabul edilmektedir (Sağlık ve Kocabeyler, 1998). Toutanji (1999) ise polipropilen lif ve lif oranlarının basınç dayanımına etkilerinin kararsız gözükmekte olduğunu belirtmiştir.
0 20 40 60 80 100 120
7 28 90 365
Zaman (gün)
Basınç Dayanımı (MPa)
%0 %0.05 %0.10 %0.20
Şekil 4.33. 150 mm’lik küp %15 küllü beton basınç dayanımı-zaman ilişkisi
0 20 40 60 80 100 120
7 28 90 365
Zaman (gün)
Basınç Dayanımı (MPa) %0 %0.05 %0.10 %0.20
Şekil 4.34. 150 mm’lik küp %30 küllü beton basınç dayanımı-zaman ilişkisi
Polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarına polipropilen lif ve uçucu kül miktarlarının etkisi Çizelge 4.26’da, sadece polipropilen lif miktarının değişiminin basınç dayanımlarına etkisi ise Çizelge 4.27’de sunulmuştur. Çizelgelerden de, basınç dayanımı açısından optimum polipropilen lif hacim oranının %0.05 olduğu görülmüştür. Polipropilen liflerin uçucu kül ile birlikte kullanılması durumunda ise ancak uçucu kül oranı ile bu optimum oranında basınç dayanımını olumsuz etkilediği görüldüğünden polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu küllü betonlarda uçucu külün optimum değerinin de %15 olduğu görülmüştür. Polipropilen lif takviyeli uçucu kül katkılı betonların basınç dayanımlarını düşürmektedir (Alhozaimy ve ark., 1996).
Tokyay ve ark. (1991), polipropilen liflerin basınç dayanımları üzerine önemli bir etkisinin olmadığı belirtmişlerdir. Ayrıca polipropilen lifler uzun zamanda dahi basınç dayanımlarını azaltmaktadır (Huang, 1997). Ancak %0.06 oranındaki polipropilen liflerin diğer %0.08 ve %0.09 oranlarına kıyasla düşük lif oranının daha yüksek basınç dayanımı görülmektedir (Acun, 2000). Polipropilen lif miktarının artışı ile beton içerisinde oluşan boşluk oranının artışının, betonların basınç dayanımlarını olumsuz bir şekilde etkilediği görülmüştür.
Çizelge 4.26. Basınç dayanımlarının kontrol beton dayanımlarına oranları 100×100×100 mm Küp (%) 150×150×150 mm Küp (%)
Çizelge 4.27. Basınç dayanımlarının kendi kontrol beton dayanımlarına oranları 150 mm’lik ve 100 mm’lik küp numunelerin basınç dayanımları arasında doğrusal bir ilişki kurulmaya çalışılmıştır. Elde edilen doğrusal ilişkinin korelasyon katsayısı 0.95 olup, Şekil 4.35’te gösterilmiştir. Polipropilen ve uçucu kül içeren ve 100 mm’lik küp numune beton basınç dayanımı, ortalama 0.98 katsayısı ile çarpılarak 150 mm’lik küp beton basınç dayanım sonucu elde edilebilmiştir.
y = 0.98x
100 mm'lik Küp Dayanımı (MPa)
150 mm'lik Küp Dayanımı (MPa)
Şekil 4.35. 150 mm’lik küp ile 100 mm’lik küp dayanımları arasındaki ilişki
28 günlük 100 ve 150 mm’lik küp basınç dayanımları ile 28 günlük silindir basınç dayanımları arasındaki ilişki de Şekil 4.36’da gösterilmiştir. Silindir numunenin basınç dayanımları yaklaşık küp numunelerin basınç dayanımının
%78’ine eşit olduğu görülmüştür. Yani küp basınç dayanımları silindir basınç dayanımı değerlerinden %22 daha fazla çıkmıştır.
y = 0.7785x R2 = 0.81 y = 0.7772x
R2 = 0.89 0
20 40 60 80
50 60 70 80 90
Küp Basınç Dayanımı (MPa)
Silindir Basınç Dayanımı (MPa)
100 150
Şekil 4.36. Silindir basınç-küp basınç dayanımları arasındaki ilişki 4.2.4. Elastisite Modülü Deney Sonuçları
Polipropilen lifle güçlendirilmiş uçucu küllü ve külsüz beton gruplarının elastisite modülü tayini deneyleri 28 günlük 150×300 mm’lik silindir beton numuneler üzerinde ölçülmüştür. σ-ε eğrisinin üzerinde betonun maksimum gerilme değerinin %40’ına karşılık gelen gerilme değeri belirlenmiş ve hem σ-ε eğrisinin başlangıç noktasından hem de belirlenen bu noktadan geçen bir doğru çizilmiştir.
Çizilen bu doğru çizgi, betonun σ-ε eğrisi gibi kabul edilmiş ve bu doğrunun eğimi hesaplanmıştır. Polipropilen lifle güçlendirilmiş normal ve uçucu kül katkılı betonların 28 günlük silindir basınç dayanımları ile 28 günlük elastisite modülleri Çizelge 4.28’te sunulmuştur. Çizelge 4.28 incelendiğinde hem kontrol hem de %15 ve %30 oranında uçucu kül katkılı beton grupları içerisinde %0.05 lif oranının elastisite modülünü biraz arttırdığı, daha fazla oranda polipropilen lif ilavesinin ve
artışının betonların elastisite modüllerini düşürdüğü görülmüştür. Ayrıca uçucu kül katkısının betonların elastisite modülünü düşürdüğü görülmüştür. Polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu küllü betonlara ait gerilme-birim deformasyon diyagramları sırasıyla Şekil 4.37, Şekil 4.38 ve Şekil 4.39’da gösterilmiştir.
Polipropilen lifin artışı ile özellikle %0.20 lif oranında eğrilerin kuyruk kısımlarının uzadığı ve daha sünek davrandığı gözlenmiştir.
Çizelge 4.28. Elastisite modülü değerleri
Basınç Dayanımı Elastisite Modülü Uçucu
0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040
Birim Deformasyon
Gerime (MPa)
%0.00 %0.05 %0.10 %0.20
Şekil 4.37. Polipropilen lifli normal betonların gerilme-birim deformasyon eğrisi
Polipropilen lifin %1 oranına kadar ilavesinin betonun mekanik davranışlarına olumlu bir etkisinin olmadığı ayrıca elastisite modül değerini geliştirmediği belirtilmektedir (Puertas ve ark., 2003). Elastisite modülü davranışının da genel olarak benzerlik gösterdiği ve elastisite modüllerinin biraz azaldığı belirtilmektedir (Kützing, 1996; Yıldırım, 2002; Ünal, 2003).
0 10 20 30 40 50 60 70
0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040
Birim Deformasyon
Gerime (MPa)
%0.00 %0.05 %0.10 %0.20
Şekil 4.38. %15 küllü ve lifli betonların gerilme-birim deformasyon eğrisi
0 10 20 30 40 50 60
0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040
Birim Deformasyon
Gerime (MPa)
%0.00 %0.05 %0.10 %0.20
Şekil 4.39. %30 küllü ve lifli betonların gerilme-birim deformasyon eğrisi
4.2.5. Eğilme Dayanımı Deney Sonuçları
Polipropilen lif katkılı uçucu kül içeren ve uçucu kül içermeyen betonların eğilme dayanımı deneyleri 100×100×500 mm’lik kiriş numuneleri üzerinde üçte bir noktalarından yüklenmiş basit kiriş metodu ile yapılmıştır. Eğilme dayanımları 7, 28, 90 ve 365 gün için ölçülmüş ve zamana bağlı eğilme dayanımları %0, %15 ve
%30 uçucu kül katkısının ve %0, %0.05, %0.10 ve %0.20 polipropilen lif oranlarının etkileri Çizelge 4.29’de sunulmuştur. Eğilme dayanımları sonuçlarına göre polipropilen liflerin eğilme dayanımlarına bir katkı sağlamadığı hatta basınç dayanımı sonuçlarında olduğu gibi polipropilen lif miktarının artışı ile eğilme dayanımları azalmalar göstermiştir. Sadece %0.05 polipropilen lif oranında kontrol ve uçucu küllü betonlarda 7 ve 28 günlük dayanımları kontrollerine kıyasla eşit yada biraz fazla olduğu görülmüştür. Ancak daha sonraki uzun zaman içerisinde polipropilen lifli betonların eğilme dayanımları kontrole göre azalmıştır. %0, %15 ve %30 uçucu kül içeren betonlarda polipropilen lif miktarının etkisi sırasıyla Şekil 4.40, Şekil 4.41 ve Şekil 4.42’da gösterilmiştir. Polipropilen liflerle güçlendirilmiş uçucu kül katkılı beton gruplarında 90. ve özellikle 365. günlerdeki dayanımları polipropilen lif ilavesinin eğilme dayanımlarını olumsuz etkiledikleri görülmüştür.
Çizelge 4.29. Eğilme dayanımları Eğilme Dayanımı (MPa)
0
Eğilme Dayanımı (MPa) 0% 0.05% 0.10% 0.20%
Şekil 4.40. Polipropilen lifli normal betonların eğilme dayanımı-zaman ilişkisi
0
Eğilme Dayanımı (MPa) 0% 0.05% 0.10% 0.20%
Şekil 4.41. Polipropilen lifli %15 küllü betonların eğilme dayanımı-zaman ilişkisi
Uçucu külün ve polipropilen lif miktarlarının betonlar üzerindeki birlikte etkisi eğilme dayanımlarının kontrol betonu dayanımına oranı olarak Çizelge 4.30’da verilmiştir. Sadece polipropilen liflerin %0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı betonlara ayrı ayrı olan etkisi ise kendi kontrol betonlarının eğilme dayanımlarına oranı olarak Çizelge 4.31’de verilmiştir. Uçucu kül oranının ve polipropilen lif katkısının eğilme dayanımları üzerinde olumsuz bir etkisi görülmüştür. Kül miktarının ve polipropilen lif miktarındaki artış eğilme dayanımlarının düşüşüne
neden olmuştur. Ayrıca polipropilen liflerin uçucu kül ile birlikte betonda kullanılması betonun eğilme dayanımlarını uzun zamanda olumsuz etkilemiştir.
0
Eğilme Dayanımı (MPa) 0% 0.05% 0.10% 0.20%
Şekil 4.42. Polipropilen lifli %30 küllü betonların eğilme dayanımı-zaman ilişkisi
Çizelge 4.30. Eğilme dayanımlarının kontrol beton dayanımlarına oranları Eğilme Dayanım Oranı (MPa)
Uçucu
Polipropilen liflerin eğilme üzerinde hiçbir etkisi yoktur, hatta polipropilen lif miktarının artmasıyla hem basınç hem de eğilme dayanımları arasında ters bir
ilişki vardır. Polipropilen lif miktarının artması ile basınç ve eğilme dayanımlarının azalmaktadır (Manolis ve ark., 1997; Alhozaimy ve ark., 1996).
Çizelge 4.31. Eğilme dayanımlarının kendi kontrol beton dayanımlarına oranları Eğilme Dayanım Oranı (MPa)
Uçucu
Uçucu kül ve polipropilen lif katkılı betonların eğilme dayanımları ile basınç dayanımları arasında ilişkiler kurulmuş ve Şekil 4.43’te gösterilmiştir.
y = 0.7557x0.5092
Şekil 4.43. Eğilme dayanımı ile basınç dayanımı arasındaki ilişki
Eğilme dayanımları ile 100 ve 150 mm’lik küp basınç dayanımları arasındaki ilişkilerin birbirine benzer olduğu ve ayrıca eğilme dayanımlarının her iki boyuttaki küp basınç dayanımlarının yaklaşık olarak %9’una karşılık geldiği görülmüştür.
Polipropilen ve uçucu kül katkılı betonların 28 günlük 100×100×500 mm’lik büyük kiriş ve 40×40×160 mm’lik küçük kirişlerin üç nokta yüklemesi deneyi sonucundaki eğilme dayanımları ve ilişkisi Çizelge 4.32 ve Şekil 4.44’de verilmiştir.
Çizelge 4.32. 40×40×160 ve 100×100×500 mm’lik kirişlerin eğilme dayanımları Eğilme Dayanımı (MPa)
(%) 40×40×160 100×100×500 0.00 7.66 7.82
Şekil 4.44. Kirişlerin eğilme dayanımları arasındaki ilişki
Farklı boyuttaki kirişler üzerinde yapılan üç nokta yüklemesi sonucunda eğilme dayanımları açısından birbirlerine oldukça yakın dayanımlar görülmüştür..
Şekil 4.44’te gösterilen ilişki kuvvetli olup, her iki boyutta üretilen beton kirişlerin eğilme dayanımları arasında yaklaşık olarak 0.99 gibi bir katsayısı bulunmuştur.
4.2.6. Yarmada Çekme Dayanımı Deney Sonuçları
Yarmada çekme dayanımı deneyleri 28 günlük 150×300 mm’lik silindir ve 150 mm’lik küp beton numuneler üzerinde yapılmıştır. Polipropilen lif ve uçucu kül katkılı beton gruplarına ait 28 günlük yarmada çekme dayanımları Çizelge 4.33’de verilmiştir. Polipropilen liflerin yarma dayanımları üzerinde önemli bir etkisi görülmemiştir. Sadece %0.05 polipropilen lif katkısının yarmada çekme dayanımlarını biraz arttırdığı görülmüştür. Polipropilen ve uçucucu kül katkısının ve oranlarının etkileri Şekil 4.45 ve Şekil 4.46’da gösterilmiştir. Küp yarma dayanımları ile silindir yarma dayanımları arasındaki ilişki ise Şekil 4.47’de gösterilmiştir.
Çizelge 4.33. Yarmada çekme dayanımları
Yarmada Çekme Dayanımı (MPa) Uçucu
3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00
0.00 0.05 0.10 0.20
Polipropilen Lif Oranı (%)
Yarma Dayanımı (MPa)
%0 UK %15 UK %30 UK
Şekil 4.45. Silindir yarma dayanımlarına polipropilen lif ve uçucu kül etkisi
3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75
0.00 0.05 0.10 0.20
Polipropilen Lif Oranı (%)
Yarma Dayanımı (MPa)
%0 UK %15 UK %30 UK
Şekil 4.46. Küp yarma dayanımlarına polipropilen lif ve uçucu kül etkisi
Genel olarak %0.10’a kadar polipropilen lif katkısı ile hem kontrol hem de uçucu küllü betonların yarmada çekme dayanımları lifsiz betonlarınkine göre eşit yada biraz fazla bulunmuştur. Ancak %0.20 polipropilen oranı ise yarmada çekme dayanımlarını azaltmıştır.
y = 0.94x R2 = 0.59
3.00 3.50 4.00 4.50 5.00
3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00
Silindir Yarma Dayanımı (MPa)
Küp Yarma Dayanımı (MPa)
Şekil 4.47. Küp yarma ile silindir yarma dayanımları arasındaki ilişki
Uçucu kül katkılı betonlarda olduğu gibi polipropilen katkılı betonlarda da, küp yarma dayanımlarının silindir yarma dayanımların 0.94 katı olan bir ilişki görülmüştür. Silindir yarma dayanımları ile küp yarmada çekme dayanımlarını kıyasladığımızda küp yarma dayanımlarının silindir yarma dayanımlarından %6 daha düşük değerlerde kaldıkları görülmüştür.
Ayrıca 28 günlük, 150 mm’lik küp basınç dayanımları ile 150 mm’lik yarma dayanımları arasındaki ilişki ve 150×300 mm’lik silindir basınç dayanımları ile 150×300 mm’lik silindir yarma dayanımları arasındaki ilişki Şekil 4.48’de gösterilmektedir.
Şekil 4.48’de silindir yarmada dayanımları silindir basınç dayanımlarının
%8’ine, küp yarma dayanımları ise küp basınç dayanımlarının %6’sı kadar olduğu görülmüştür.
Choi ve Yuan (2004), polipropilen lifli betonların basınç dayanımlarına oranının %13 olduğu belirtilmişlerdir. Song ve ark. (2005) ise polipropilen liflerin yarma dayanımlarını kontrole göre yaklaşık olarak %10 oranında arttırdığı belirtilmişlerdir.
y = 0.080x y = 0.059x
0 1 2 3 4 5 6
30 40 50 60 70 80 90
Basınç Dayanımı (MPa)
Yarma Dayanımı (MPa)
Silindir Küp
Şekil 4.48. Küp ve silindir numunelerin basınç ile yarma dayanım ilişkileri
28 günlük eğilme dayanımları ile 150 mm’lik küp yarma dayanımları ve 150×300 mm’lik silindir yarma dayanımları arasındaki ilişkiler Şekil 4.49’da gösterilmiştir. Şekil 4.49’da silindir ve küp yarma dayanımları eğilme dayanımları arasında arasındaki sırasıyla 0.63 ve 0.59 katı bir ilişki olduğu görülmüştür. Genel olarak polipropilen lifle güçlendirilmiş normal ve uçucu küllü betonların yarma dayanımlarının eğilme dayanımlarının 0.61 katı kadar olduğunu görülmüştür.
y = 0.63x y = 0.59x
0 1 2 3 4 5 6
3 4 5 6 7 8 9
Eğilme Dayanımı (MPa)
Yarma Dayanımı (MPa)
Silindir Küp
Şekil 4.49. Küp ve silindir numunelerin yarma ile eğilme dayanım ilişkileri
4.2.7. Aşınma Kaybı Deney Sonuçları
Polipropilen lifle güçlendirilmiş %0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı betonlarda aşınma kaybı deneyleri için 71x71x71 mm boyutlarında kübik numuneler dökülmüş, numuneler 28 gün ıslak kür edilmiştir. Betonların aşınma direnci; böhme aşındırma cihazı üzerinde küp numunelere sürtünme yolu ile yapılmıştır. Aşınma kaybı, hacmindeki azalma olarak tayin edilmiştir. Aşınma sonucunda numunelerin hacmi ve ilk hacmi ile olan fark 50 cm2’lik yüzey alanı bazında aşınma kaybı olarak
Polipropilen lifle güçlendirilmiş %0, %15 ve %30 uçucu kül katkılı betonlarda aşınma kaybı deneyleri için 71x71x71 mm boyutlarında kübik numuneler dökülmüş, numuneler 28 gün ıslak kür edilmiştir. Betonların aşınma direnci; böhme aşındırma cihazı üzerinde küp numunelere sürtünme yolu ile yapılmıştır. Aşınma kaybı, hacmindeki azalma olarak tayin edilmiştir. Aşınma sonucunda numunelerin hacmi ve ilk hacmi ile olan fark 50 cm2’lik yüzey alanı bazında aşınma kaybı olarak