Lif takviyeli harçlarda lif değişikliğinin performansa etkisi
The effect of fiber variation on performance in fiber-reinforced mortars
Yazar: MUSTAFA GÖKHAN ATA
Danışman: DOÇ. DR. SALİH TANER YILDIRIM
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada lif katkısız referans numuneler, karbon, bazalt ve naylon lif kullanılarak üretilen harçlı karışımların performansı üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Söz konusu çalışmada harç karışımlarında karbon, bazalt ve naylon liflerin standart olarak 6 mm ve 12 mm boyutları karışımlarda kullanılarak testlere tabi tutulmuştur. Lif oranları sabit tutularak çimento oranları değiştirilmiş ve bu durumun harç özelliklerinde yaptığı değişiklikler incelenmiştir.

Sertleşmiş harç numuneleri üzerinde eğilme dayanımı, basınç dayanımı, rötre, su emme, ultrasonik ses hızı ölçümü, darbe dayanımı, birim hacim ağırlık ve sıcaklığa dayanıklılık deneyleri yapılmıştır. Deneyler sonucunda harç numunelere karıştırılan karbon, bazalt ve naylon liflerin genel olarak basınç dayanımı ve kıvam değerlerini düşürdüğü görülmüştür. Lif katkılı harç numunelerde ilk çatlama sayıları referans numunelere göre düşük olmakla birlikte, kırılma sayılarını da çok değiştirmediği, ancak naylon liflerin 12 mm olanlarında nispeten iyileşme tespit edilmiştir. Naylon lifli karışımlarda rötrenin devamlı olarak arttığı, diğer lifli karışımlarda ise 28, 56 ve 90'ıncı günlerden sonra artışların meydana geldiği görülmüştür. Yüksek sıcaklık değerlerinde lifli harç numunelerinin özelliğini kaybettiği ancak ağırlık kayıplarının nispeten azaldığı tespit edilmiştir. 

Harçlara karıştırılan liflerin kıvamı düşürmesine bağlı olarak, işlenebilirlik özelliği de azalmaktadır. Bu sebeple lifli karışımların düşük kıvamlı ve çatlak oluşumu istenmeyen beton yollarda ve endüstriyel zeminlerde kullanılabileceği değerlendirilmektedir.

Abstract:
In this study, research has been conducted on the performance of mortar mixtures produced using carbon, basalt, and nylon fibers as additives in reference samples without fiber reinforcement. In the mentioned study, carbon, basalt, and nylon fibers were tested in mortar mixtures using standard sizes of 6 mm and 12 mm. While the fiber ratios were kept constant, the cement ratios were varied, and the changes in mortar properties were examined.

Tests were performed on hardened mortar samples including flexural strength, compressive strength, shrinkage, water absorption, ultrasonic velocity measurement, impact strength, bulk density, and resistance to temperature. The experiments revealed that the inclusion of carbon, basalt, and nylon fibers generally reduced the compressive strength and workability values of the mortar samples. Although the initial cracking numbers of fiber-reinforced mortar samples were lower compared to the reference samples, the fracture numbers did not vary significantly, except for a relatively improved performance observed in 12 mm nylon fibers. In nylon fiber mixtures, continuous increase in shrinkage was observed, while increases occurred after 28, 56, and 90 days in other fiber mixtures. Studies in the laboratory have revealed that fiber-reinforced mortar samples lose their properties at high temperature values, but there is a relatively smaller decrease in weight loss.

Due to the decrease in workability caused by the addition of fibers to the mortar, the workability property also decreases. Therefore, it is evaluated that fiber-reinforced mixtures can be used in low-workability conditions and in concrete roads and industrial floors where crack formation is undesired.