Tekstil donatılı harçlar ile yığma elemanların güçlendirilmesi

Abstract

Yığma yapılar bugün hala dünya genelindeki yapı stokunun büyük bir bölümünü oluşturur. Yığma yapı söz konusu olduğunda, genellikle tarihi ve kültürel mirasa ait anıtsal yığma yapılar ilk olarak akla gelse de, kırsal kesimlerdeki yığma binaların yığma yapı envanterindeki oranı büyüktür. Anıtsal nitelikte olmayan ve mühendislik hizmeti almamış yığma taşıyıcı sistemli bu binaların çoğunluğunun, büyük depremlere dayanabilecek güçte olmadığı bilinmektedir. Bu yapıları çeşitli yöntemlerle güçlendirerek deprem dayanımının arttırılması, deprem kaynaklı kayıpların azaltılması bakımından önemlidir. Diğer taraftan, anıtsal yığma yapılar çok uzun yıllar yıkılmadan günümüze ulaşarak deprem dayanımını ispatlamış olsalar da, çeşitli çevresel faktörlere bağlı hasarların bu yapıları zayıflatmış olması söz konusudur. Bu bakımdan yığma yapı güçlendirme, kültürel mirasın geleceğe güvenle aktarılması açısından önem arz eder. Tekstil takviyeli harçlar (TRM), tipik olarak ince agregalı inorganik esaslı harcın (matris); cam, karbon, bazalt vb. malzemelerin eriyiklerinden çekilen, sürekli ipliklerden oluşan kompozit bir malzemedir. Çekme dayanımı, kalınlık, maliyet ve ısıl dayanım avantajları ile, yığma yapıların onarım ve güçlendirilmesi için uygun bir teknoloji sunmaktadır. Tez kapsamında, öncelikle TRM kompozitler ve yığma elaman güçlendirmeleri üzerine deneysel çalışmalar ve uygulamalar incelenmiştir. İkinci aşamada, özgün katkı olarak; üç farklı lif tipinin tekstilleri, iki tip kaplama ve harç değişkenleri ile aderans düzeyi farklılaşan matris-tekstil ara yüzü ve eğilme karakteristikleri, ve bunlarla ilişkili dayanıklılıktaki değişim araştırılmıştır. Uygulanan yaklaşımın, aynı zamanda, maliyetli büyük duvar numuneleri yerine düşük maliyetli kupon numuneler üzerinden düzlem dışı eğilme için hızlı bir ön kestirim imkanı sunacağı düşünülmektedir. Tezin Birinci Bölümü teze giriş niteliğindedir; amaç, kapsam ve hipotez konularına yer verilmiştir. İkinci Bölümde literatürde yer alan çalışmalar detaylı olarak incelenmiş; tekstil tipleri ve kaplamaları, harçlar, matris-tekstil arayüz karakteristikleri, çekme/eğilme dayanımları, kırılma modları ve dayanıklılık üzerine çıkarımlara yer verilmiştir. Tezin özgün deneysel çalışmalarının ilk bölümü Üçüncü Bölümde yer almaktadır. Küçük ölçekli (50 x 250 x 13 mm3) TRM kupon numuneler üzerinde eğilme testleri gerçekleştirilmiştir. Bağlayıcı bileşen olarak doğal hidrolik kireç (NHL, Natural Hydraulic Lime) ve çimento esaslı iki tip harç kullanılmış; takviye amaçlı alkali dayanımlı (AR) cam, bazalt ve karbon esaslı beş tip tekstil seçilmiştir. Toplam on farklı TRM kupon serisi, üç farklı kür sürecinde (7.gün, 28.gün ve hızlandırılmış yaşlandırma sonrası) test edilmiştir. Dördüncü Bölümde, TRM ile güçlendirilmiş yığma kiriş numunesi testleri bulun-maktadır. Eğilme etkinlikleri bulunmuş TRM kupon serisinden hareketle, bu defa orta ölçekli (22 x 55 x 10 cm3) yığma kirişler eğilme testlerine tabi tutulmuştur. Testlerde; yükün kompozite dolaylı olarak aktarımı sağlanmış, kompozit ile tuğla yüzey arasındaki aderansın kompozitin eğilme etkinliğine etkisi araştırılmış ve kupon numunelerden elde edilen sonuçlar ile uyumu incelenmiştir. Beşinci Bölüm tezde ulaşılan sonuçlara ayrılmıştır.