yüksek dayanımlı betonun fiziksel ve mekanik özelliklerine yüksek

TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası
XVII.Teknik Kongresi
YÜKSEK DAYANIMLI BETONUN FİZİKSEL VE MEKANİK
ÖZELLİKLERİNE YÜKSEK SICAKLIK ETKİSİ
Y.Doç.Dr.Nabi YÜZER*
Prof.Dr.Fevziye AKÖZ**
Araş.Gör.Ahmet B. KIZILKANAT***
Yıldız Teknik Üniversitesi
İnşaat Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü
Yapı Malzemeleri Anabilim Dalı 34349 Beşiktaş-İSTANBUL
*
e-posta:[email protected]
**
e-posta:[email protected]
***
e-posta:[email protected]
ÖZET
Giriş
Yangın nedeni ile yüksek sıcaklık etkisinde kalan betonarme elemanlarda betonun basınç
dayanımında ve elastiste modülünde, çeliğin de akma dayanımında, düktilitesinde ve çekme
dayanımında azalma meydana gelir. Bunun sonucu olarak betonda çatlama ve parça atma
gözlenirken aderansta önemli kayıplar oluşmaktadır. Bu nedenle yangın görmüş yapıların
onarım veya yıkımına karar vermeden önce yapının son durumunun doğru değerlendirilmesi
gerekir. Bu amaçla yerinde ve laboratuarda yapılan ölçüm ve deney sonuçlarının birlikte
değerlendirildiği tahribatlı ve tahribatsız deney yöntemlerinden yararlanılır. Yapılan
çalışmalarda yüksek sıcaklık etkisinde kalan betonun mekanik özelliklerinde olduğu gibi renk
özelliğinde de önemli değişiklikler olduğuna işaret edilmekte, renk ölçümü yapılarak
elemanın maruz kaldığı sıcaklık ve basınç dayanımında meydana gelen kayıplar hakkında
fikir edinilebildiği belirtilmektedir.
Çalışma Yöntemi
Bu çalışmada yüksek sıcaklığın ve soğutma türünün betonun fiziksel ve mekanik özelliklerine
etkilerini araştırmak için, silis esaslı agrega kullanılarak üretilen normal ve silis dumanı
katkılı harçlar 100, 200, 300, 600, 900 ve 1200 °C gibi farklı sıcaklıklara maruz bırakılmış,
soğutma işlemi havada ve suda olmak üzere iki grupta gerçekleştirilmiştir. Oda sıcaklığına
TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası
XVII.Teknik Kongresi
kadar soğutulan numunelerde eğilme ve basınç deneyleri, ağırlık kaybı, su emme ve ultrases
geçiş süresi ölçümleri yapılmıştır. Aynı numunelerde Munsell Renk bileşenleri olan tür, değer
ve doymuşluk, dijital renk ölçer ile sayısal olarak belirlenmiştir.
Bulgular
Deney sonuçlarından, yüksek sıcaklık etkisinde kalan harcın basınç dayanımında meydana
gelen değişim ile, rengin tür bileşeninde meydana gelen değişimin paralellik gösterdiği tespit
edilmiştir. Buradan yüksek sıcaklık etkisine maruz kalan yapıda renk ölçümü yapılarak
elemanının maruz kaldığı sıcaklık derecesi ve basınç dayanımında meydana gelen kayıplar
hakkında fikir edinilebileceği kanısına varılmıştır. Son yıllarda yüksek dayanımlı beton
üretiminde yaygın olarak kullanılan silis dumanının, yüksek sıcaklık etkisindeki
performansının göz önüne alınarak yangın yönetmeliğinde ayrıca dikkate alınması gerektiği
anlaşılmıştır.
Kaynaklar
1. Aköz, F., Yüzer, N., (1994), “Yüksek Sıcaklığın Nedenleri ve Betonarme Elemanlara
Etkileri”, Y.T.Ü Dergisi, 3, 89-98.
2. Cülfik, M.S., (2001), “Deterioration of Bond Between Cement Paste and Aggregate at
High Temperatures”, Doktora Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Boğaziçi Üniversitesi.
3. Akman, M.S. (2000), “Yapı Hasarları ve Onarım İlkeleri” TMMOB İnşaat
Mühendisleri Odası, İstanbul.
4. Hayden H.W., Moffatt, W.G., Wulff, J., (1965), “The Structure and Properties of
Materials”, Vol. 3., John Wiley & Sons, Inc, USA.
5. Khoury, G.A., (1992), “Compressive Strength of Concrete at High Temperatures :
Reassessment”, Magazine of Concrete Research, 44, 161, 291-309.
6. Hertz, K.D., (1992) “Danish Investigations on Silica Fume Concretes at Elevated
Temperatures”, Technical Paper, ACI Materials Journal, July-August, 345-347.
7. Sanjayan, G., Stocks, L.J., (1993), “Spalling of High-Strength Silica Fume Concrete in
Fire”, Technical Paper ACI Journal, 170-173, March-April.
8. Aköz, F., Yüzer, N., Koral, S., (1994), “Portland Çimentolu ve Silis Dumanı Katkılı
Harçların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Yüksek Sıcaklığın Etkileri”, TMMOB
İnşaat Mühendisleri Odası, Teknik Dergi, 6, 3, 919-931.
9. Poon, C.S., Azhar, S; Anson, M. ve Wong, Y.L., (2001), “Comparison of the Strength
and Durability Performance of Normal-and High-Strength Pozzolanic Concretes at
Elevated Temperatures”, Cement and Concrete Research, 31, 1291-1300.
10. Baradan, B.; Yazıcı,H. Ün, H.;(2002), “Betonarme Yapılarda Kalıcılık (Dürabilite)”,
Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, Yayın No:298.
11. Yeğinobalı, A. (2002), “Silis Dumanı ve Çimento ile Betonda Kullanımı” TÇMB/ARGE/Y01.01.
TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası
XVII.Teknik Kongresi
12. Neville, A.M., (1992), “Properties of Concrete”, Third Edition, Longman Scientific
and Technical, USA, New York, 581-585.
13. Sirel, Ş., (1974), “Kuramsal Renk Bilgisi”, Kutulmuş Matbaası, İstanbul.
14. Luke J.T, (1996), “The Munsell Color System : A Language for COLOR” Fairchild
Publications, ISBN: 1-56367-031-3, Printed in the USA.
15. ASTM D 1535-68 (1974), “Standard Method of Specifying Color by the Munsell
System”.
16. Yüzer,N.; Aköz, F.; Öztürk, L.D.; Çakır, Ö., (2001), “Compressive strength-color
change relation in fire-damaged buildings, International Scientific Session VSU,
Vol.2, Sofia, Bulgaria, 29-35.
17. Short, N.R., Purkiss, J.A. ve Guise, S.E., (2001), “Assesment of Fire Damaged
Concrete Using Colour Image Analysis”, Cement and Concrete Research, 15, 9-15.
18. Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik, (2002).
19. Cioni, P., Croce, P. ve Salvatore, W., (2001), “Assesing Fire Damage R.C. Elements ”,
Fire Safety Journal, 36, 181-199.