Kompozit beton yapı elemanlarının basit eğilme etkisi altında davranışının incelenmesi

Abstract

Ham madde rezervlerinin kısıtlı olması, insanoğlunu, (1) Mevcut rezervleri olabildiğince ekonomik olmaya, (2) Yeni malzemeler keşfetmeye zorlamaktadır. Bu bağlamda yerel malzemelerin kullanılabilirliklerinin araştırılması, özellikle inşaat mühendisliği uygulamaları bakımından önem taşımaktadır. Yerel yapı malzemeleri rezervleri ve çeşitliliği bakımından oldukça zengin bir potansiyele ve yapı geleneklerine sahip Anadolu'da, hafif yerel tabiî agregalar kullanarak taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan yapı elemanları üretmek ve bunların özelliklerini ve performanslarım test etmek, son zamanlarda gittikçe yaygınlaşan bir araştırma ve uygulama alanıdır. Bu çalışmada, Kayseri Develi yöresinde bol miktarda bulunan tabiî bims kumu ve agregası kullanılarak üretilen "hafif beton-beton" kompozit betonarme döşeme elemanlarının kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, "120*220*h" cm. boyutunda, normal+hafif beton kalınlıkları 5+5 cm., 5+8 cm. ve 5+10 cm. olan 24 adet betonarme kompozit kesitli plak elemanlar, çekme bölgesi normal beton ve basmç bölgesi hafif beton olacak şekilde, donatı yüzdeleri ise çekme kırılması, denge kırılması ve basınç kırılması verecek şekilde boyutlandırılmak suretiyle üretilmişlerdir. Ayrıca kompozit elemanlarda rijitlik değişimini kıyaslayabilmek amacıyla, yine kalınlıkları 10 cm., 13 cm., 15 cm. olan 3 adet betonarme normal beton kesitli plak elamanlar üretilmiştir. Numuneler 1/3 noktalarından yüklenerek kırılmış ve önerilen kompozit döşeme elemanlarda sağlanan ağırlık tasarrufu ve kullanılabilirlikleri deneysel verilere dayandırılarak gösterilmiştir. Sonuç olarak, Hafif beton için 400 dozaj ile C16 kalitesinde beton imal edilirken, normal betonda 300 dozaj ile aynı beton kalitesi elde edilebilmiştir. Hafif beton ve normal betonda elastisite modülleri arasındaki oran 1/3, kompozit ve normal beton plakların eğilme rijitlikleri arasındaki oran ise 1/2 mertebelerinde bulunmuştur. Normal ve hafif beton derzinin 4-6 mm. pürüzlendirilmesinin deney sonucunda, kesit davranışı açısından yeterli olduğu tespit edilmiştir. Kompozit plak kullanımı ile yapı öz ağırlığının %20«30 daha azaldığı hesaplanmıştır. Deney sonucunda Kompozit plak elemanlarının kesme dayanımının normal beton kesitli plak elemanlara göre daha düşük olduğu gözlenmiştir.