GFRP Çubukların Özelikleri ve Prefabrik Altyapı Elemanlarında Kullanımı

Özet

Donatı çeliğinin korozyonu, günümüzde inşaat sektörünün en önemli sorunlarından biri haline gelmiştir. Altyapı elemanlarında bu durum daha fazla ortaya çıkmaktadır. Bu tür problemler yaşamamak için çelik donatıya alternatif olarak korozyona dirençli bir malzeme olan cam liflerle güçlendirilmiş polimerik donatıların (GFRP) yapılarda kullanılması fikri ortaya çıkmıştır. GFRP çubukları, içeriklerindeki yüksek orandaki cam elyaf, karbon elyaf, aramid elyaf ve uygun reçine kombinasyonları sayesinde yüksek çekme kuvvetlerine dayanabilmektedir. Buna rağmen elastisite modülleri çelik donatıya oranla düşüktür. Donatı elemanların betonarme yapılarda kullanılmasının en önemli nedenlerinden birisi çekme gerilmelerini karşılamalarıdır. Bu çalışmada da nervürlü çelik çubukların ve GFRP donatıların çekme yükü altındaki özeliklerinin belirlenmesi amacıyla Ø8, Ø10, Ø12, Ø14, Ø16 ve Ø18’lik numunelerde çekme deneyi yapılmış ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır. GFRP donatılı betonlarda hızlandırılmış korozyon testi ve asit tesirlerine dayanımı incelenmiştir. Ayrıca her bir donatı sınıfında betonla olan aderansları deneysel olarak araştırılmıştır. GFRP donatıların çelik donatılara göre daha düşük aderans dayanımına sahip olduğu, ancak korozyon ve asit tesirlerine oldukça dayanıklı olduğu görülmüştür.

Abstract

Corrosion of the reinforcement steel has become one of the most important problems of the construction industry today. This situation is more evident in the infrastructure elements. In order to survive such problems, the idea of using glass fiber reinforced polymeric installations (GFRP) as a corrosion-resistant material has emerged as an alternative to steel fixtures. GFRP rods are able to withstand high tensile forces thanks to the combination of high fiberglass, carbon fiber, aramid fiber and suitable resin in the contents. However, the E-modulus is lower than that of steel hardware. One of the most important reasons for the use of reinforcement elements in reinforced concrete structures is that they meet tensile stresses. In this study, tensile tests of Ø8, Ø10, Ø12, Ø14, Ø16 and Ø18 specimens were carried out in order to determine the tensile properties of ribbed steel bars and GFRP bars. Accelerated corrosion test and resistance to acid effects were investigated in GFRP reinforced concrete. In addition, adherence to concrete was investigated experimentally in each reinforcement class. It has been found that GFRP reinforcements have lower adherence strength than steel reinforcement, but are highly resistant to corrosion and acid effects.