Çelik tel donatılı betonların mekanik özelliklerinin görüntü analizleri ile tahmini

Abstract

Beton sahip olduğu üstün özeliklerinden dolayı en çok kullanılan yapı malzemesi olma özelliğini uzun yıllardır sürdürmektedir. Betonun en büyük üstünlüklerinin başında sahip olduğu yüksek mekanik özellikler gelmektedir. Yarı gevrek kırılma davranışı gösteren beton basınca dayanıklıyken çekmeye karşı düşük dayanım göstermektedir. Betonun çekme kuvvetlerine karşı dayanımını artırmak için beton içerisine kısa kesilmiş çelik teller katılmaktadır. Çelik teller betonların çekme dayanımının yanı sıra süneklik ve tokluk gibi diğer mekanik özeliklerini de artırmaktadır. Sunulan çalışmada farklı beton dayanımları üzerinde çelik tel miktarı ve kanca tipinin etkisi deneysel bir çalışma ile araştırılmıştır. Deneysel çalışmada 3 farklı kanca tipine sahip çelik teller farklı dayanım sınıflarındaki betonlara çeşitli oranlarda katılmıştır. Betonlar üzerinde basınç dayanımı, elastisite modülü, yarmada çekme ve eğilmede çekme dayanımları deneyleri yapılarak karışımların mekanik özellikleri belirlenmiştir. Elde edilen deney sonuçları ile beton kesitinden alınan görüntülerin işlenmesi sonucu elde edilen değerler arasında ilişkiler incelenmiştir. Araştırma sonucunda, beton kesitinde yer alan tel sayısına bağlı olarak betonların eğilme dayanımları ve tokluk değerlerinin tahmin edilebileceği ortaya konmuştur.

Concrete has been the most widely used construction material for many years because of its superior mechanical properties. Concrete exhibits quasi-brittle fracture behavior which is weak under tension loads, however, provides high strength under compression. Short cut steel fibers are widely used in order to increase the strength against tension loads. Besides, tension strength, many properties of concrete are increased by using steel fibers, such as ductility and toughness. In this study, effects of amount and type of hooked-end of fibers on concretes having different strengths were investigated, experimentally. In experiments, 3 different types of hooked-ended steel fibers were added in concretes having different strength class at different ratios. Mechanical properties of concretes were determined by compressive strength, modulus of elasticity, splitting tensile and flexural tensile tests. The relationships between the test results and the images taken from the concrete section were investigated by image processing. According to the results it was revealed that the flexural strength and toughness of concretes can be predicted depending on the number of fibers in the section by image analysis.