Numune şekli ve boyutunun lif ve lif içermeyen beton karışımlarının dayanımına etkisi

Abstract

Bu çalışmada, numune şekli ve boyutunun farklı dayanım sınıfına sahip lifli ve lif içermeyen beton karışımlarının basınç ve yarmada çekme-dayanımına etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, su/çimento oranı 0,3, 0,4, 0,5, 0,6 ve 0,7 olan lif içeren ve içermeyen toplamda 10 farklı beton karışımları hazırlanmıştır. Lif içeren karışımlarda, narinlik oranı (L/D) 64 olan çelik lifler toplam karışım hacminin %1'i kadar kullanılmıştır. Tüm beton karışımlarında bağlayıcı olarak CEM I 42,5 R tipi Portland çimentosu, agrega olarak ise üç farklı boyutta kırma kireç taşı agregası kullanılmıştır. Karışım agrega gradasyonu %40 oranında 0-5 mm, %30 oranında 5-12 mm ve %30 oranında 12-22 mm agregalardan oluşmuştur. Karışımların çökme değeri 17±2 cm olarak sabit tutulmuştur. Hedef çökme değerini sağlamak için karışımlarda farklı oranlarda polikarboksilat esaslı su azaltıcı katkı kullanılmıştır. Numune şekli ve boyutunun dayanım üzerindeki etkisini incelemek amacı ile her bir karışımdan 10 cm ve 15 cm'lik küp numuneler 10×20 cm ve 15×30 cm'lik silindir numuneler hazırlanmıştır. Numuneler deney gününe kadar standart koşullar altında kürlenmiştir. Numunelerin 7 ve 28 günlük basınç ve yarmada-çekme dayanımı ölçülmüştür. Deneysel çalışmadan elde edilen sonuçlar, beton dayanımının artışı ile silindir ve küp numuneler arasındaki dayanım oranının arttığını göstermiştir. Lif kullanımı ve numune şeklinden bağımsız olarak numune boyutu küçüldükçe beton karışımların dayanım değerleri artıştır. Ancak, S/Ç oranı yüksek ve lif içeren karışımlarda söz konusu davranış gözlemlenmemiştir. Lif içeren küp numunelerin basınç dayanımının lifsiz küp numunelere kıyasla numune boyutundan daha az etkilendiği görülmüştür.

In this study, the effect of shape and size of the concrete specimen on the compressive and splitting tensile strength of the concrete mixtures in the absence and presence of steel fiber was investigated. For this aim, ten different concrete mixtures having w/c ratio of 0.3, 0.4, 0,5, 0,6 and 0.7 with and without fiber were prepared. In the mixtures containing fiber, steel fibers having aspect ratio (L/D) of 64 were used by 1% of the total mixture volume. In all concrete mixtures, CEM I 42,5R type Portland cement and crushed Lime-stone aggregates having different aggregate size fractions were used. The combined aggregate were obtained by mixing %40 0-5 mm, %30 5-12 mm and %30 12-22 mm aggregate size fraction. The slump values of concrete mixtures were kept constant as 17±2 cm. To provide the desired slump value a Polycarboxylate ether-based high range water reducing admixture was used. In order to investigate the effect of size and shape of concrete specimen on strenght properties 10 cm, 15 cm cubic specimens and 10×20 cm, 15×30 cm cylindrical specimens were prepared for each mixture. The specimens were cured under standard conditions until testing days. The 7- and 28-day compressive and splitting tensile strengths of mixtures were determined. The results obtained from the experimental study showed that the strength ratio between the cylinder and the cube specimens increased with the increase of the strength of the concrete. Regardless of the fiber utilization and specimen shape, strength values of concrete mixtures were increased by decreasing specimen size. However, the mentioned behaviour was not observed for the case that the mixtures having high W/C ratio and containing fiber. The compressive strength of cube specimens containing fiber was less affected from the size of the specimen compared to that of cube specimens containing no fibers.