Yüksek Sıcaklık Sonrası Farklı Sınıflardaki Betonarme Çeliklerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Betonarme yapı elemanlarını oluşturan beton ve çelik, yanmaz malzemeler grubuna girmesine karşılık, yüksek sıcaklık sonrasında fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinde önemli değişiklikler meydana gelmektedir. Yangın gibi yüksek sıcaklığa maruz kalmış betonarme yapı elemanlarının değerlendirilmesinde, mevcut malzeme özelliklerindeki değişimlerin bilinmesi gereklidir. Yüksek sıcaklıkta, çelik donatıların akma, çekme dayanımları ile elastisite modülü gibi mekanik özelliklerinde önemli kayıplar meydana gelmektedir. Bu çalışmada, yüksek sıcaklığa maruz kalmış farklı sınıf ve çaptaki betonarme çelik donatıların soğutulduktan sonra mekanik özelliklerinde oluşan değişimler incelenmiştir. Deneysel çalışmada, TS 708’e uygun boylarda hazırlanmış S 220a, S 420a ve S 500a sınıflarında, 12 mm, 16 mm ve 20 mm çaplarında inşaat çelikleri kullanılmıştır. Bu numuneler, fırınlarda 200, 400, 600, 800 ve 1000 oC gibi yüksek sıcaklığa maruz bırakılmış ve daha sonra oda sıcaklığına kadar yavaşça soğutulmuştur. Soğutulan numuneler üzerinde çekme deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarından akma dayanımı, kopma dayanımı, çekme/akma dayanım oranı ve kopma uzaması değerleri alınmıştır. Bu değerler, yüksek sıcaklığa maruz kalmayan 20 oC kontrol numunelerin mekanik dayanım değerleri ile karşılaştırılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlara göre; yüksek sıcaklık sonrasında donatı çeliklerinin mekanik özellikleri, yüksek sıcaklık anındaki durumundan farklı olduğu görülmüştür. Donatı çeliklerinin mekanik özelliklerinde belirgin kalıcı azalmalar, 800 oC ve daha yüksek sıcaklık sonrası ortaya çıkmıştır.