Polimer esaslı beton kaplamalarının aderans ve mekanik özelliklerinin deneysel ve analitik olarak incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: IBRAHIM ABDULLAH ALI AL-AMERI

Danışman: Meral Oltulu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Bu çalışmada mermer tozu, silis dumanı ve nano silikon dioksit (n-SiO2) içeren polimer kompozitlerin mekanik özellikleri, beton ile aderans dayanımı deneysel ve analitik olarak incelenmiştir. Yöntem: Bu çalışma başlıca dört aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşama; literatür araştırmasına dayanarak atık ve nano malzemeler içeren polimer kompozitlerin mekanik özelliklerinin tespitini, ikinci aşama; SEM/EDS ve FTIR testleri yapılarak polimer kompozitlerin mikro yapısının incelenmesini, üçüncü aşama; polimer kompozitlerin eğimli kesme ve yarmada çekme deneyleri yapılarak beton ile arasında oluşturduğu aderans dayanımının ölçümlerini, dördüncü aşama; ABAQUS yazılımı kullanılarak, sonlu elemanlar modeli ile basınç, eğilmede çekme, yorulma ve aderans deneylerinin sonuçlarını içermektedir. Mekanik özeliklerinin tespitinde mermer tozu polyester reçinenin ağırlıkça %20, 25, 30 ve 40'ı oranlarında, silis dumanı ağırlıkça %2,5, 5, 7,5 ve 10'u oranlarında ve n-SiO2 ağırlıkça %0,5, 1, 1,5 ve 2'si oranlarında kullanılarak toplam 21 grup polimer kompozit üretilmiştir. Aderans özelliğinin belirlenmesinde ise mekanik özelliklerin tespit edildiği optimum orana göre belirlenen toplam 6 grup kompozit numune üretilmiştir. Bulgular: Polimer kompozitlere, farklı tane boyutlarındaki silika esaslı malzemelerin ilave edilmesinin, kompozitlerin mekanik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiği gözlenmiştir. Kullanılan malzemeler ile üretilen PM30, PS5, PN1, PM30N1 ve PS5PN1 grupları, yapılan deneylerde en iyi mekanik performansı göstermiştir. Polimer ve beton arasındaki aderansı belirlemek için bu gruplara eğimli kesme ve yarmada çekme deneyleri uygulanmıştır. Deney sonuçlarından hareketle Mohr-Coulomb daireleri yapışma kuvveti ve içsel sürtünme açılarının bulunmasında kullanılmıştır. Yalnızca polimer içeren gruba kıyasla, aderans dayanımında PM30, PS5, PM30N1, PS5N1 ve PN1 gruplarında sırasıyla %40, 77, 256, 116 ve 128 oranında artış gözlenmiştir. Yapılan deneylerin sonlu elemanlar yöntemi ile ABAQUS yazılımı ile modellemesi yapılmıştır. ABAQUS'te elde edilen sayısal eğriler ile deneysel veriler iyi bir şekilde uyumlu çıkmıştır. Sonuç: Tekli veya ikili mermer tozu, silis dumanı ve n-SiO2 içeren polimer kompozit gruplarından, kontrol grubuna göre PM30, PS5, PN1, PM30N1 ve PS5PN1 grupları en iyi mekanik performans göstermiş olup bu grupların beton ile arasında oluşturduğu aderans dayanımı da kontrole göre daha iyi değerler almıştır.