Computational modeling of hardening concrete at mesoscale

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ÇAĞLAR YILMAZ

Danışman: Serdar Göktepe

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Kompozit bir malzeme olarak da düşünülebilecek beton, çimento, ince ve iri agregalar, su ve katkı malzemelerinin bileşiminden oluşur. Betonun dayanımını kazanması çimento ile su arasında, topluca hidratasyon olarak anılan, ısıveren kimyasal tepkimeler sonucunda olmaktadır. Hidratasyon genellikle, sıcaklık değişimi, su miktarındaki değişim ve bunların sonucunda ortaya çıkan hacimsel şekil değişimler gibi farklı fiziko-kimyasal olaylarca eşlik edilmektedir. Betonun kimyasal olgunlaşması sırasında, özellikle harç ve agregalar arasında artık gerilmeler oluşmaktadır. Bunlar agregaların harca göre daha rijit olmasından kaynaklanan şekil değiştirme üzerindeki sınırlayıcı etkileri nedeni ile ortaya çıkmaktadır. Bu çalışma, agregaların alan oranı, ayrılanması, en-boy oranı ve yuvaklaklığının, harçtaki farklı büzülme mertebeleri altında oluşan artık gerilmeler üzerine etkisini incelemek için sertleşen betonun mezo ölçekte hesaplamalı modellenmesini konu almaktadır. Bu amaçla, betonun mezo yapısının oluşturmak için sanal bir araç geliştirilmiştir. Betonun erken yaşlarında oluşan asal artık gerilmelerin hesaplanması için mezo ölçekteki modellerin sayısal olarak analizi gerçekleştirilmiştir. Bu aşama sonrasında büzülme nedeni ile oluşan artık gerilmeleri barındıran sertleşmiş beton numunelerin çekme altında analizleri yapılarak farklı mezo yapılarda oluşan artık gerilmelerin mezo ölçekteki betonun çekme dayanımı üzerine etkisi Faz Alanı Yöntemi ile incelenmiştir.