Yüksek sıcaklığa maruz kalan çimento esaslı lifli kompozitlerin temel mühendislik özellikleri
Fundamental engineering properties of cement-based fiber-reinforced composites exposed to high temperature
Yazar: MUHAMMED YUSUF GÖZKESER
Danışman: DR. SERHAT DEMİRHAN
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yüksek sıcaklık etkisi altında karışım parametrelerine bağlı olarak çimento esaslı lif donatılı kompozitlerin temel mühendislik özelliklerinin incelenmesi mevcut çalışmanın temel amacını teşkil etmektedir. Bu amaç doğrultusunda, 36 farklı karışım tasarlanmıştır. Bu karışımlarda pirinç kaplı çelik lif ve polipropilen lifi kullanılmıştır. Üretilen numuneler, su, hava ve poşette kür olmak üzere üç farklı kür rejiminde test yaşına kadar bekletilmiştir. 7, 28 ve 90 günlük kür yaşları için numuneler 250 °C sıcaklığa maruz bırakılıp, öncesi ve sonrası şartlar için mikroyapısal özelliklere ilave olarak basınç dayanımı ve ultrases dalgası geçiş hızı gibi temel mühendislik özellikleri incelenmiştir. Tasarımda, tüm karışımlar için hava sürükleyici katkı oranı, su/bağlayıcı oranı ve agrega/bağlayıcı oranı sırasıyla %0.6, 0.3 ve 1.5 olarak sabit seçilmiştir. Deney sonuçları, polipropilen liflerin çimento esaslı matrislerde kullanılmasının, yüksek sıcaklık etkisi altında basınç dayanımı gibi temel mekanik özellikleri üzerine çok az bir etkiye sahip olduğunu ve polipropilen liflere kıyasen çelik lif kullanımında artık mekanik özelliklerin geliştiğini göstermiştir. Hibrit lif kullanılarak üretilen numunelerin performans özellikleri PP lif içeren lif donatılı kompozitlere göre daha iyi gözlemlenirken, pirinç kaplı çelik lif içeren numunelere göre daha kötü olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
The main purpose of the current MSc thesis is to examine the effect of high temperature on fundamental engineering properties of cement-based fiber-reinforced composites depending on the mixing parameters. For this purpose, 36 different mixtures were designed. Brass coated steel fiber and polypropylene fiber were used in these mixtures. Produced samples were kept in three different curing regimes as water curing, air curing and impermeable bag curing until the testing age. The samples were exposed to 250 °C at the curing ages of 7, 28 and 90 days and then basic engineering properties such as compressive strength and ultrasonic pulse velocity were investigated for before and after exposure to fire. In the design, air entrained admixture ratio, the water to binder ratio and aggregate to binder ratio were kept constant at 0.6%, 0.3 and 1.5, respectively, for all mixtures. The experimental results showed that the utilization of polypropylene fiber in cementitious material has little effect on the fundamental mechanical properties such as compressive strength under the influence of high temperature, and the resudial mechanical properties are improved in the use of steel fibers compared to polypropylene fibers. The performance properties of the samples produced with the utilization of hybrid fibers were better than the fiber reinforced composites produced with the use of PP fiber, while it was worse than that of produced with the use of brass coated steel fiber.