"3. GAP MOUENOisLiK KONGRESi 24-26 MA VIS 2000 ~ANLIURFA"
BETON BORULAROA CAM LiF9RANININ VE BORli (:AI'INJN BORU
ALIN VE i(: yOZONON OOzeONLOGONE ETKisi '.
Servet YILOIZ
F.O. Teknik Egitim Fakiiltesi Yaln Egitimi Boliimii, ELAZIG Ziilfii (:Ular ULlICAN
1'.0. in~aat Miihelldisligi Boliimii, ELAZIG OZET
Bu ,all~mada, degi~ik ,aplardaki belon bowlara agnhk,a 'X,O.2. 0.4 ve 0.(, oranlartnda eam liller ilave edilerek. beton bornlann aim ve i, yii/.UnUn dlit.gtinliigti ara~tlfllm'~I'r Yapllan denevler sonueune... eam lillerle kalkllandlfllnll~ beton borulann alll1 viil.liniin ve i, yii/.iiniin daha dUzgiin oldngu ve standarua verilen deger1cre uy'gun oldugu gO/,lenmi~tir. TS 821 'e gore eam lilli belon borulann alll1 yiil.lerinin
dU/gUnhigUIilsiz borulara gore daha diizgiindiir Lilsi/. diikiilen borularda orlal11l1lasapll1aJ.OIJ nUll ikcn hll dcgcr f~~,,-),()lif oralllnda 7..()() I11m'yc kauar dii~mcktcdir. 110m i~ yii/liniin dii/.giinhigii l111Jaycl1csindc de lilli borul:lfIn lirsil borulara n:l/.aran daha diizgiin oldugn yap' Ian ijJ,iimler son"eu buhll1mu~lur. TS Xl ,oc g()rc hom it.;yii/.cyindc huh1l1t11lcgrilik. bom bOYUIlUIlf~.j}.c;'dl'nhliylik ollllalllaSI gcrckir. ("am lili kat.lnll~ bclon borularda b" deger %0/, lir oram i,in 'y,n.ox degerine bdar dii~mii~tiir Bu durum"n ill1:lIal s"a"nda d0ki.ilen heton borulan" la~lI1masl esnasll1(J;, sarSlI1lldan kavnaklandlg,l dii~iiniilmekledir (iinkii liller bet on i,erisinde doua!! ':!liksi Y"parak borulann smsll1t,dan ve tilrqimden daha a/. elkilel1mesini saglamaktadn. Bu da !!r katklh belon borulann boru imalalll1da kullall1lmasll1l11 uyg"n olacagltll goslcrmcktcdir.
Anahtar Kclimcler: Beton. boru, eam lif. cam lilli beto", bor" alll1 vUzUnUndtizgtinliigU, bow i, yiiziilliilldiizgiillJiigii.
TIlE EFFECT OF FiBER RATE AND PiPE I{ADiUS ON ROUGHNESS OF IN~iDE AND OIiTSiDE OF TIlE PiPE IN THE CONCHETl, PiPES
In his studv. Ihe surrace qua lily Icsts of inside and oulside of the rcinrorccd concrete I~PC containing 0.2, OA and 0.6% glass fiber (bl weighl) hale been performed. At Ihe end or experimental studies. inside and oulside of the reinl(Jrced concrete pipes showed much more smooth surfaces UJan Ih"t or eOlJlenl;onal olle and thel were eonsistcnl wilh the standards. According 10 TS 821. Ihe oulside smoothnes.s of reinforced concretes is belter thallihal of cOllcrele wilholll fih('fs. As Ihe average diversion ill the COllcrele pipes '"ithout libers goes to :1.00 mm, this value changes 10 2.00 nnn in the reinroreed concrete containing OJ)/X, fiber. The jnspection or jnsidc surl~1Ccsor the reinforced concrete pipes also showed that Ihe)' arc smoolher than those of the concrete pipes "ithoutlibers. According 10 TS X21. the inside eurvalnr9 of pipe shonld not be greater Ihan 5% of Ihe pipe lenglh AI Ihe rcinforccd concrele pipes. this ,aluc dccreased down 10 0,08% l'or o.m" fiber rale It is thoughl Ihat it occllrrcd during the delilcry' or casled cOllcrele pipes. Because fiher behales as reinforcing clement alld prolides contJibnllOn l'or damping of al1\ vibralion This result also shows Ihat the IIsage of fiher reinl'oreement is lery consislelll inlhe design of concrete pipes.
Key' Words: Concrete. pipe, fiberglass, fiberglass rcinrorccd concrele. the roughness of insiqe or pipe and the roughness of outside of pipe.
aJ 0 . ,am .A enne It aZI IPI' eger cr
l.ir Boyulu--'--'-"-,-.OJ.gul Young (ckmc Klfllmada UJ.umu <:c~idi N\"h4' Modiilii Muka\'cll1cli
(~ll1l) tkN/nr ) (kN/I1lI1l'') (kNlillm") ( (~~.)
Cam ~-15 2(,() 70-RO 2.4 2-J,5
l.GiRi$
Son ydlardan beri Avrupa'da ve diger geli~mi~ iilkelerde degi~ik tiirdekilitlerin katklsl ile liretilen litli betonlar bliyiik bir ba~anyla ve giderek yaygll1la~an bir ~ekilde kullandmaktadlr. Sanayi atlgl olarak elde edilen ge~itli Jitlerin yanll1da ozeJ oJarak bu
ama9 i9in iiretilen litler de kulla11llmaktadlr. Betonda en slk kullal1llan liller; gelik, polypropylen, cam , mika ve kevlar gibi liflerdir.
(imento kullamlan biitUn belon imalatlarda biiyiik ekonomik avanta}lar yanll1da, 90k basit kullanllnt ve hava ~artlann1lJ getirdigi sorunlan yok eden yapay beton liJleri aY11l zamanda asbest yerine de kullandabilir. Tiirkiye ~artlanna gore yapay beton liflerin
sagladlgl ekonomik avanta}lar goz ardl edilemez .
Beton borularda suyun akI~111I uygun bir ~ekilde saglamak i9in boru i9 yiiziiniin diizgiin
ve piiriizsiiz oimasl gerekir. Diizgiin olmayan borularda suyun akl~lIJda azalmalar olm,
birikmelere yol a9ar ve zaman!a tlkanmalara sebep olur. Bu yiizden belon boru!ara % 0.2,0.4 ve 0.6 oranlannda cam lili katiiarak bom i9 yiiziiniin diizglinliigii, alll1 yiizijniin diizgiinliigii kontral edilmi~tir.
2. MATrm,YAL VE METOT
Deneylerde iSlanbul-Beyoglu Camsar Sanayi Ara Malian Pazarlama A.~. 'den temin edilcn eam litleri kullanIlnll~llr. Ba~langl9la rulolar halimle ve Izgara ~eklinde olan bu
litler lIygun ~ckildc aYrI~tlrIlarak dcncylcr i\~in hazlrlannll~tlr (ok fazla bilinmemckle birlikte, cam elyafl elastiklik ozelligi alan bir malzemedir. Diger bir dcyi~le dikkate deger bir yiizde uzamaya sahiptir Diger organik litlerde bulunmayan, dii~iik de olsa bu siilleklilik ozelligi eam elyafll1a bir miktar cneriiyi, kaY'lJslz olarak depolama ve Imakma imkal1l saglamaktadlr. Deneylerde kullal1llan eam lilinin l1Iekanik ijzellikleri tablo I 'de verilmektcdir.
T II 1 C ! 'tl ' A' B r 'k D - I
Ara~tlnJ1ada, Elazlg Altlnova ('imcnto Fabrikasl A~.'nin i'ilctmi~ oldugu portland
9imentosll (1'(' 325) kllllamlml~tlr. (~imentolann liziksel ve kimyasal analizleri ve
~-_.
(il11ento TLir(i Elazlg (in1cnto 1'<;:325
CaO 65.87 Si02 20.42 . AI2O) 5.92 Fe20) 2.81 MgO 3.23 SO) 0.97 . . <;:ijzLinmeyen Kalint! 0.18 Tayin Edile[J1e~ 1.10 ..
(NaJa/ KJO) Alkalilcr () 15
KlorLir CI sOl .. . K!zdml1a Kaybl 2 16 ..--. C,S (1)1)6 . .. C2S 13.1 I CIA II) 94 . ..--C,A!' X 55 --'-~'-"--'-'----~--,-~---- ---~---~.._---_._._---_.__. ...---.-.---.-:-:---1-~- ,---.-.-..---01gul Aglllik(g/Clll)
__
___._______m__.___.__ '.c- -..---..-.-- -'I---()lg(d YLiley (cm/g) .---...:-'-.--.-~JElekte --'--- -' --~--"---_.,...~---Kalan (~;,) ___2..1)0mik_ ----'.11)mik ----~ .--Normal Klvam Su (%) !'rif. Ba~lal11a (sidk) -~._- Biti~ Le Cbatclicr (111111)---~--Tablo 2. Portland <,~imentosunun Analiz Sonur;lan
KiMY ASAL ANALizLF:n (0;,,)
FiziKSEL ANALizLlm ~ -' 00'-....-.--..---. 3927 -'---.----.---1.1 ~-7(, 2.25 355 ---5 ~._--- DA YANIMLAR BaSIIH,: 7 glin 27 5 (N/1111112) -. 2i.g(il~ ;85---. ~ ,- -.;",
~---Egilmedc (ekme 7g_~'.Il ~ ~)___.
(N/l1l1n') 2X glin (,.X
'-,,-~.
~-~-_._-_._---_._--Mevcut agrcga nunlllnclerinLie yoglJnluk y
=
2,70 kg/dm]_.~'
~-Bcton del1cylcrinde Elazlg.~'cmi~gczck kumu klillallllml~tJr Mevcnl Ylkama cleme tesisinde hazlrlanml~ olal1 Or; dcgi~ik agrega llIalzemesi mevcllitur l311agregaJara ait gramiloll1etrik bile~imler. Tablo 3'dc vcrillJ1i~lir (TS 7(6) Dencylerde kullanilan (ir;
agreganlll granLilometri cgrisi de 5ekil I 'de verilllli~lir
Elek Giiz A,lkhgl Kalan KUmiilalif Aglrhk %,Kalan 'X,Gcc;cn (lIlIn) (gr) (gr) 31.5 - - - 100.00 1(,.0 210.75 210.75 21.07 n.~3 XO 40.00 250.75 2507 74.~3 4.0 I~.UO 444.05 44AI 55.5~ 2.0 IXI.40 ('25A5 (,2.55 37.45 10 145.011 770.45 77.05 22. ~5 0.5 117.00 RR7A5 XR.75 11.25 0.25 77.55 %5.00 %.50 3.50 Toplama Kab, .35.00 1000.00 100.110 -100 00 80 70 ~:!!. EO ~" 50 '-' ..,. '-' 'iO
'"
~20 10 o , 0.25 0.5Tablo 3. Elazlg-(:enli~gezek Agregasl Elek Analizi Sonuylan
l-se<;ll<n I--c 1 -'-8
__A
2 4 8 16 31,5 Elcl, A,II'hg. (,nm)$ekil ]. Elazlg-(cll1i~gczck Agregasl Granii!omelri Egrisi
BOWn kan~nnlarda kullamlan su/yimcnJo manl w/e olarak ifildc edilmi~tir w/e oram. cn clveri~li durumda kan~lm vc kan~tll"lclYI ya"~tllJnak iyin OJ') olarak alnlml~llr Kan~lInlarda~ (:imcnto. I nolu, 2 nolu 'Ie 3 nolu agrega. ve agllilkya 0';,02, 0.4 ve 0 (, oranlannda cam liti kulJaJlIlll1l~llr w/e oram IiI'oranlna bagll olarak 030.0.48 araslilda tulull11u~tur. Deneylerdc kullamlanl11alzell1e oranlan % olarak Tahlo 4'dc vcrilrni~tir.
Tablo 4. Beton Kan~lIn Oranlan ~-~- .. ----.---.---..---.---.---1\1all(~rnl'lIin l(an~lm(lal(i Adl r\'lil~!;~,_I_~i~~__~ ___I N0'-"-_0.~~a 2-+J.~__ _L!\I()lu_;\grcg," ___~:!~J___ . ___2~~!,~',_!~grcg;1 I(!.:.:~____.________ _~ JJ211~111.()_ _~_~_l\~'! __., Su 7 ~ ' ('al11 Lirl 11.2-114.11_..~ (, ~---._-,~.._,-,, " . --~ -.-m_J
- ._--_._.~
Boru Kabul Horu abn FJl Kti<;tik En Kiir;iJk Muf
('a pi Edi Jebi b r Y O/.ltniin Cidar LJcrinligi
Tolcrans Dli/giinltigti Kalmbgl
(mm) (mm) (nll11) (nll11) (mm) tOo t2 .1 22 (,() 2(1) +1 ~26 (,1) .11)() :1:4 'i 41) SO 400 +4 6 4'i XII 'iOO J5 6 51) ')1) .. "-(JO() +() X ()O ')() "-' 71)1) J(, X 711 I)()
Beton borulann bi<;im ve gariinii~ muayenesi gazle ve elle kontrol editir. Borulann i<;ve dl~ yiizeyleri diizglin,piirlizsliz, kl)~e ve kenarlan dlizgiin kmkslz ve <,'apakslz olmaltdlr.
Ancak bu standartta belirtilen 6zellikleri olumsuz ye)nde etkilememek kaydlyla
ylikseklik veya derinligi 2 mm'yi geymeyen yuzeydeki gozeneklerin <;apak
ve
<;entiklerin ge!i~igiizel dagilml~ e\rul11eekagll1a benzeyen yiizeydeki yatlaklann geni~ligi 0.2 mm'yi a~mlyorsa beton borulann bi<;im ve gi\ninu~ii uygun kabul edilir. Aneak yiizeyden derinligi 12lllm'yi geyen geJZenekleri ihtiva eden borulann standarda uyglln olmadlgl kabul edilir. Biyilll ve gorlinli~ baklllllll(jan daire kesitli borulann Tablo 5 'de verilen degerlere uygun olmasl gerekmektedir.
T3blo 5. Beton Borularda Kabul Edilen Tolerans Degerleri
Burll i<,:ylizlillull dLizgullliigu yelik luastar kullanilarak y,lpllllll~tlr. Mastanll uzulllugu, hOIll bOYlindan 30 nl1n kadar. klsa oliliall ve lam ortasmda bOili anma boyunun %O,35'i. kadar bir ylkmtl bulunmalldlr (TS 821, 1993).
HaZiriallml~ betoll boru numulle~illin yevresi lizerinde yakla~lk olarak e~it arallklarla
di)rl nokta i~aretlenerek bll noktalarda, uZlln kenan nlll11Ulleeksenine ve geni~ yiizii ise degdigi noktadaki yap dogrllltu~lIna parale! olarak tlltlilan mastar, ,Ikmtlll klsml nllllluneye dokunaeak ~ekilde nUnIune iy yLizline degdirilir ~eki] 2'de boru iy yiizlinlin diizglinllik nIuayenesi i,in kullanilan yelik mastann (\Iylileri verilmi~tir
10: 0.2 -j ~ I i I I i f. I ~ L,.30 2 "'i .. ./ ---t. L,.30 2 J I .~ L,-30 L,=Anma boyu a =0,0035 L,
~(,\(il 2. Boru iy YlizLinLinDiizgLinllik Muayenesi iyin Kullanilan ('elik rvlastar
Bu ~ekilde numunenin i<; <;evresiniyakla~lk olarak d6rt e~it par<;aya bt\lerek yapllan muayenede, hi<; bir verde mastann her iki ueu da nUl1lunenin i<; yliziine aYIll anda degl1lel1lelidir. Muayenede, l1laslann her iki ucullda llulllullellill i<;yliziille degdigi verde
%0.5 veya daha bliylik bir egrilik bulundugu anla~illr Bondar dogru eksenli ve
uzullluklan boyunca kesitleri aYIll olacak ~ekildc yapilml~ olmahdlr. TS 821 'de aylklanan deney uygulandlglllda boru Iy ylizeyinde bulunacak egrilik, boru boyunun %0 5'inden biiylik olmal1lahdlr.
Beton borularda aim yiizuniin duzgunlliglinlin l1luayenesi Wm bom lizerinde direk olarak yaplll1laktadlf. NUl1lune bom eksenleri dli~ey dummda olaeak ~ekilde uygun bir yere yerle~tirilif. Beton horulann bi<;im ve g6runu~ muayeneleri g6zle ve elle kontrol edilir. Biyim ve g6runli~u uygun olmayan borulann illlaialtan soma kontrol edill1lesi l1lumkiindiir. Muflu heton borularda kmlllla ve yatlamalar nedeniyle tolerans degerlerinin zorlanmal1lasl iyin muf agzlnm a~aglya geleeek ~ekilde imalatl yaplll1lahdlr. ~ekil 3'de heton borularda aim yuziinun duzgunlugunun muayenesinde kullalllian yelik ~ahlonun ~ekli verilmi~tir.
90° -I
Ihlnl (,'lIlalllll"dll
<,\:ljk l>ahlon
(1\)
~ekil 3. Beton Borularda Ahn Ylizuniin Dlizglinluglinun Muayenesimje Kullanilan (,:elik ~ablonun ~ekli.
. ~gn I eQer ennm enev onue; an
130m ~'ilpl BOTUBovn LirOra11l Bom II' YOzevintleki Egrilik
l1um) (etn) . (%) (em) . 11.511 200 11.2 11..15 11..1 lUll 11.(, 11.111 . 11.32 3110 112 1125 11.4 II.IX 0.6 IIIIX 1511 . lUll 4110 112 O.2l) 0.4 11211 O.f) 1115 . 11.111 51111 11.2 lUX 04 lUll (J.C) 1111 - 11.27 (,(III 11.2 11.21, 114 o IX IIJ, II.IIX .~-- ~..
Kesit I~nru I.ir Cidar I{olll 130m Ahn Y UZUl1dcki ( )rtalanm Sapma
l3i~jl11i ~'apl 01"<1111 Kallnl1gl I!ovu Saplna
(111m) r%) (em) leml pm])) (11\111) . .1.11 .1.5 2,:'\ 3.11 11.2 3.0 l,l) l.X 2,9 20 11.,1 111 1511 22 2.1 2f) 2A (J.(j 21) 2. ! I') 211 Dai,e - 4.11 4.11 n l'J 111 112 1511 1.9 ) X _'.7 ]X 0.4 4.11 111 J2 .H 32 OJ, 2') 2X 11) 2.() - 4.2
,
4.5 4.4,III II. 1511 3X l) III .l1)
II. 4.5 3.() 5 1.7 3.cj
I) .U .3
3."' 34
4. ARA$TlRMA SONlJc,:LARI VE TARTI$MA
HaZIrlanml~ beton borular uzerinde yapllan deneylerde IiI' katklh beton borularm iy yuzeylerinin daha dOzgOn oldugu ve bOlOn degcrlerin %O.5'in altillda oldugu gozlenmi~tir. Tabla 6'da boru iy yuzcyinde meydana gelen egrilik miktar]an % olarak verilmi~tir.
Tablo 6. Cam Lilli Beton Borularda Boru iv Ylizeyinde blyulen
E- Tk D I" D S I
Daha linceden hazlrlanml~ beton borular 28 giin kOrde bekletildikten soma deneye tabi tutulmu~tur. Her IiI' oral1lndan iic; adet boru nUI1l11nesihazlrlannll~tlr. Bll borular uzerinde TS 821 'de belirtilcn kurallara llygun olarak alin yilzLini.ln dllzgLinlLigi.lnLin muayencsi yapllim~tlr. BOllin borularda ole;iilen sapma degcrleri Tablo 7'dc vcrilmi~tir Tablo 7'de g(JrLildOgOgibi IiI' katkill borulann aIm Ylizlerindcki dlizgOnlOgiin daha iyi oldugu giJrOlmii~\iir
Tablo 7. Lilli Beton Borularda AIm YtizLinLinDuzgunluguilull Dcney SOllll\,lan
5. SONU(:LAR
TS 821 'e gore Beton borulann aim yiizlerinin diizgiin!liglinlin Illuayenesi yapllllll~tlr. Lit' katklli beton borulann daha diizgiin oldugu ve standartta verilen degerlcre uygun oldugu gozlenmi~tir. Bu da IiI' katkili beton borulann boru imalatmda kullal1JlO1a~mm uygun olacagml gostermektedir.
TS 821'e gore yapilan boru iy yliziinlin diizglinl(igii muayenesinde lilli borulann lifsiz borulara nazaran daha diizgiin oldugu tespit ediI1l1i~tir. Bu durum imalat slrasmda dokiilen beton borulann ta~mmasl esnasmda sarsmlldan kaynaklanmaktadir. <;:iinkli lifler beton iyerisinde bir nevi donall gorevi gordiigiinden saga sola deplasmanian azaltmaktadlr. Bu da borulann daha d(izgiin ve puriizsiiz olO1asllll sagla01aktadlL Boru imalalmda cam liflerin kulla01I01asmm yararli olacagl bu deneyle de dogrulal1Jm~llr. TS 821'e gore beton borulann biyim ve gorunli~ O1uayeneleri yapilnil~llr. Lit1i olarak dokiilen belon borularll1 biyilll ve gorlinii~lerillin daha uygull oldugu gozlellllli~lir. Beloll borulann iy ve dl~ yiizeyleri daha diizgiin, p(iriizs(iz, kij~e ve kenarlan diizgiin kmkslz ve yapakSlz olmu~lur. Lifli borulann yiizeyindeki gozeneklerin yiiksekligi ve derinligi 2 O101'nin altll1da oldugu tespil ediI01i~lir. Sonuy olarak cam IiI' katkill beton borulann biyim ve gor(inii~lerinin daha uyglln oldllgu ve beton boru illlalatmda kullanlimasll1m t'aydali olacagl g(\zlenmi~tir.
6, KA YNAKLAR
ACI COMMITTEE 644. (1978), "Ml'aslII'ement of Properties of riber I{einfol"l'ed Concrete". ACI Journal. July, 75-30.
BARR, B.I.G. AND LlU, K., (1982), "Fr'acture of GRC Materials", lnl Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete. Vol. 4, No 3, pp. 163-171.
CAMSAR Sanayi Ara Malian Pazarlama A.$., (19927), Cam Elyaf Atolye 13ilgileri, Kllqtlog, istanbul.
TSE (Tlirk Standartlan Enstitiisii), (1992), "TS 19 (:illlenlo-POI'lIlIlId (:imelltollln", Ankara.
TSE (Turk Standartlan Fnsl il(isii), (1993), "TS 821 Ill-ton ve Belonll/"Jue 1301"1I1:11'-(}zeIIJar~ala/"J (BaslJl~slz Pis 8n ve Yagmnr Snyn i.,.in)", Ankara.
YILDIZ, S, (1998), "Lini Beton Bornla/"JII Knllunllahilidigillin Ara~tmhllasl", Anabilim Dah), EI<llIg
fhll":lbililesi Kll'lhlll1 l'erformRnsl ve (Doktora Tezi, in~aat M(ihendisligi
