Polipropilen lif ve kevlar katkılı yol betonlarının Taguchi yöntemi optimizasyonu
Optimization of the concrete roads which contained polypropylene fiber and kevlar with Taguchi method
Yazar: MUSTAFA URAZ TUNÇEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN ÜNSAL BAYRAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde haberleşme sektöründe genel olarak fiber optik kablolar kullanılmaktadır. Ülkemizde sadece Türk Telekom operatöründe 256 bin km diğer operatörlerde ise 68 bin km olmak üzere 324 bin km fiber kablo bulunmaktadır. 20 yıllık ömrü olan bu kabloların zamanla değişimi gerekmektedir. 1998 yılı ve öncesinde çekilen kablolar zamanla değiştirilmekte, kullanım dışı kalan kablolar ise hurdaya ayrılmaktadır. Yıllık olarak ortalama 15 bin km kablo hurdaya ayrılmaktadır. 1 km de kabloda yaklaşık 5 Kg kevlar atık hale gelmektedir. Atık kevların ayrı bir kullanım alanı olmadığından ekonomiye tekrar kazandırılamamaktadır. Hem ekonomiye katkı sağlaması hem de doğaya tahribatının önlenmesi için atık kevların yol betonlarında kullanımı düşünülmüştür.
Bu çalışmada, kevlar ile üretilen betonların yol üstyapısında kullanılabilirliği  araştırılmıştır. Bu amaçla, su/bağlayıcı oranı (0.40, 0.45, 0.50), silis dumanı (%0, 5, 10 çimento yerine), kevlar (0 gr/m3, 500 gr/m3, 1000 gr/m3) ve polipropilen lif (0 gr/m3, 500 gr/m3, 1000 gr/m3) karışım değişkenleri olarak belirlenmiştir. Deney tasarımı için Taguchi metodu kullanılmış ve elastisite modülü ile 28 günlük maksimum eğilme ve basınç mukavemetini veren optimum karışım değişkenleri belirlenmiştir. Yapılan deneyler ve gözlemler sonucunda; Kevlar malzemesinin betonun basınç, eğilme ve elastisite modülü değerlerine, beton içerisinde 500 (g/m3) kadar katılması durumunda olumlu etkilerde bulunduğu gözlemlenmiştir. Deneylerde polipropilen lif ve kevlar beraber denenmiş olduğundan sadece kevlar kullanımında bu oranın artacağı öngörülmektedir. Elde edilen sonuçlardan, atık malzeme olan kevların, betona katılması ile ekonomiye kazandırılabileceği görülmüştür.

Abstract:
At the present time, fiber optic cables are generally used in the communication sector. In our country, there are only 324 thousand km of fiber cables including 256 thousand km in Turk Telekom operators and 68 thousand km in other operators. These cables, which have a life span of 20 years, need to be change over the time. Cables drawn in 1998 and earlier have being replaced in course of the time, while cables that are out of use are reserved for use. The cables that are out of use have divided into scrap. An average of 15 thousand km of cable is allocated to scrap annually. Approximately 5 Kg kevlar is becoming waste from 1 km cable. Since waste Kevlar are not a separate area of use, they cannot be re-acquired to the economy. The waste of kevlar has been considered to be used in road concretes for the purpose of economic contribution and prevention of destruction to nature.
In this study, concrete pavements produced with kevlar were investigated. For this purpose, water / cement ratio (0.40, 0.45, 0.50), silica fume (% 0, 5, 10 cement), kevlar (0 gr/m3, 500 gr/m3, 1000 gr/m3) and polypropylene fiber (0 gr/m3, 500 gr/m3, 1000 gr/m3) were determined the mixture variables The Taguchi method was used for the design of the experiment, the elasticity modulus and optimum mixture variables giving the maximum flexural and compressive strength for 28 days were determined. As a result of the experiments and observations, it was determined that the addition of kevlar material (500 gr/m3) to the concrete has positive effects on the compressive, flexural strength and modulus of elasticity. Since polypropylene fibers and Kevlar have been tried together in experiments, it was foreseen that this ratio will increase with the usage of kevlar only. From the results, it was observed that by adding Kevlar which is a waste to the concrete material can be brought to the economy.