Reaktif pudra betonlarının mekanik davranışına katılaşma süresince uygulanan sıkıştırma basıncının etkileri

Abstract

Reaktif Pudra Betonu (RPB), ince taneli malzemelerden oluşan yüksek dozajda çimento ve düşük su/çimento oranına sahip 1995 yıllında ortaya çıkan yeni nesil ultra yüksek performanslı betondur. Bu tez çalışmasında reaktif pudra betonlarının mekanik davranışına katılaşma süresince uygulanan sıkıştırma basıncının etkileri incelenmiştir. RPB'yi oluşturan malzemeler ve üretim teknikleri, normal betonlara göre farklılıklar gösterdiği için çalışmada ilk olarak farklı karışım yöntemleri kullanılarak RPB'ler üretilmiştir. Lifsiz olarak üretilen RPB karışımlarına mikro boyuttaki lif, hacimce %2-4-6-8-10 oranlarında katılmış ve optimum lif oranı %4 olarak belirlenmiştir. RPB'ye %4 lif katıldıktan sonra farklı sürelerde ve sıcaklıklarda kür işlemleri uygulanmış ve en iyi kür işleminin, 3 gün 90ºC buhar kürü ardından 12 saat 300ºC etüv kürü olduğu görülmüştür.RPB'nin kalıba yerleştirilmesinde 25, 50, 75, 100, 125 MPa'lık sıkıştırma basınçları uygulanmış ve bu basınçlar altında priz alması sağlanmıştır. Sıkıştırma basıncı uygulanan numunelerde RPB'nin boşluk yapısının düzeldiği, lif ile beton ara yüzeyinde kusursuz denebilecek bir yapı oluştuğu görülmüştür. 25 MPa'lık bir sıkıştırma basıncının, basınç dayanımını yaklaşık 2 kat arttırdığı tespit edilmiştir. En yüksek basınç dayanımına 100 MPa sıkıştırma basıncı uygulanan numunelerde 475,24 MPa değeri ile ulaşılmıştır. Eğilme numunelerine uygulanan 5, 10, 15, 20, 25 MPa'lık sıkıştırma basıncılarında ise eğilme parametrelerinde de önemli artışlar meydana getirdiği gözlenmiştir. 5 MPa sıkıştırma basıncı uygulanmış RPB'nin eğilme dayanımında %34, kırılma tokluğu ile enerjisinde 3 kattan fazla artış olmuştur. Çalışmada 25 MPa'lık sıkıştırma basıncı altında en yüksek eğilme dayanımına 36,4 MPa değeri ile ulaşılmıştır. Sıkıştırma basıncı uygulaması ile elemanların kalınlıkları veya içerisinde kullanılan ve en büyük maliyet oluşturan lif miktarı azaltılabilir.

RPC is a new ultra high performance concrete, which was invented in 1995. It?s composed of thin particulate material and has high cement and low water/cement ratio In this study effects of pre-setting pressure applied during setting phase to mechanical behaviors of reactive powder concrete have been investigated. As RPC materials and production techniques show differences in comparison to common concrete, RPC?s were produced by using local materials and different mixing methods at first. Micro size fiber was added to RPC mixtures, produced without fibers, 2, 4, 6, 8, 10% by volume and the optimum fiber ratio was determined as 4%. Cure process were applied to RPC which is produced with fiber at different times and temperatures. The best curing process is 3 days 90 ? C vapor cure then 12 hours 300 ? C heated air cure according to compressive strength.25, 50, 75, 100, 125 MPa pre-setting pressure were applied to RPC for placing to mould and RPC was settled under these pressures. It was seen that porosity structure of RPC was improved with application of pre-setting pressure to samples perfectly in fiber-concrete interface. It was determined that 25 MPa of pre-setting pressure increased the compressive strength about 2 times. The maximum compressive strength was achieved to 475.24 MPa for 100 MPa pre-setting pressure. Flexure parameters were increased considerable with application of 5, 10, 15, 20, 25 MPa pre-setting pressure to flexure test samples. Flexure strength was improved by 34% with 5 MPa pre-setting pressure. Also fracture toughness and energy was increased more than 3 times. In this study, maximum flexure strength was obtained as 36.4 MPa under 25 MPa pre-setting pressure. With pre-setting pressure application can decrease thickness of element or fiber proportion use inside which greatest cost constituent.