Lifli hafif polimer kompozitin bazı dayanıklılık özelikleri
Some durability properties of fiber reinforced lightweight polymer composite
Yazar: ABDURRAHİM EMRE ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET CANBAZ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Polimer kompozitler = Polymer composites

Özet:
Bu tez çalışmasında, polimer olarak polyester reçine, dolgu malzemesi olarak perlit kullanılarak hafif polimer kompozit üretimi gerçekleştirilmiştir.  Kütlece perlit/reçine oranı 0.1 olarak belirlenmiştir. Ayrıca iki farklı oranda (reçine miktarının kütlece % 0.5'i ve %1'i) cam elyaf ilave edilerek cam elyaf takviyeli hafif polimer kompozitler üretilmiştir. Numuneler 40x40x160 mm ebatlarında hazırlanmıştır. Lif takviyesinin hafif polimer kompozitin fiziksel ve mekanik özeliklerine etkisini gözlemlemek amacıyla birim ağırlık, ultrases geçiş süresi, su emme, basınç ve eğilme dayanımı deneyleri yapılmıştır 

Polimerlerin kompozit üretiminde bağlayıcı olarak tercih edilmesinin en temel sebeplerinden birisi onun geçirimsizlik özeliğidir. Bu sayede çevresel etkilere karşı dayanıklı, uzun ömürlü kompozit elde edilmektedir. Dayanıklılık özeliklerini araştırmak üzere hafif polimer kompozitler kimyasal ve termal etkilere maruz bırakılmıştır. Sülfat ve asit etkisini gözlemlemek amacıyla 28 gün ve 90 gün boyunca, % 5 ve % 10 derişim ile hazırlanan magnezyum sülfat hepta hidrat (MgSO4.7H2O) ve sülfürik asit  (H2SO4) çözeltisinde bekletilmişlerdir. Soğuk iklimlerde kompozitin dayanıklılığını etkileyen en önemli unsurlardan biri olan donma-çözülme etkisini gözlemlemek üzere donma sıcaklığı -20 °C ve çözülme sıcaklığı +20 °C olmak üzere numuneler 25 ve 50 çevrime maruz bırakılmıştır. Tüm bu etkilere maruz kalan numuneler üzerinde birim ağırlık, ultrases geçiş süresi, su emme, basınç ve eğilme dayanımı deneyleri yapılmıştır. Polimer kompozitin yüksek sıcaklık etkisi altındaki davranışını gözlemlemek amacıyla ise numuneler 50°C ve 100 °C etüvde 3 saat bekletilmiş, soğumadan birim ağırlık, eğilme ve basınç dayanımı deneylerine tabi tutulmuştur.

Yapılan deneyler sonucunda % 1 lif miktarının hafif polimer kompozitin mekanik özeliklerini olumlu yönde etkilediği saptanmıştır. Hafif polimer kompozitin kimyasal etkilere ve donma – çözülme etkisine karşı dayanıklı olduğu, 100°C sıcaklık etkisinde ise mekanik özeliklerinin ciddi zarar gördüğü gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, lightweight polymer concrete was produced by using polyester resin as polymer and perlite as filler.  Perlite/resin ratio was specified 0.10 by weight. Also glass fiber reinforced lightweight polymer concrete were prepared by adding glass fiber in two different ratios. (0.5% and 1% amount of resin by weight.) The specimens were prepared in the dimensions of 40x40x160 mm. In order to observe the effect of glass fiber reinforcement on the physical and mechanical properties of lightweight polymer concrete; unit weight, ultrasonic pulse velocity, water absorption, compressive strength and flexural strength tests were performed. 

One of the main reasons why polymers are preferred as binders in the production of concrete is its impermeability characteristics. In this way, serviceable concrete which is durable to environmental effects is obtained. To investigate their durability properties specimens were exposed to chemical and thermal effects. In order to observe the sulphate and acid effect, specimens were kept for 28 days and 90 days in the solution of magnesium sulphate hepta hydrate (MgSO4.7H2O) and sulfuric acid (H2SO4) which were prepared with 5 % and 10 % concentration. To observe the freeze-thaw effect, which is one of the most important factor effects the durability of concrete in cold climates, specimens were subjected to 25 and 50 cycles, with a freezing temperature of -20°C and a dissolution temperature of +20°C. Unit weight, ultrasonic pulse velocity, water absorption, compressive strength and flexural strength tests were performed to all specimens after these effects. For the purpose of noticing the behavior of the polymer concrete under high temperature effect, the specimens were kept at 50°C and 100°C for 3 hours in the drying oven and subjected to unit weight, bending and pressure tests without cooling.

As a result of the tests, it was found that 1 % amount of glass fiber had a positive effect on the mechanical properties of light polymer concrete. It has been observed that lightweight polymer concrete is durable to chemical effects and freeze-thaw effect, and its mechanical properties are severely damaged at 100 ° C.