Polipropilen Lif Takviyeli Pomza Tozu İçeren Harçların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri

Bu çalışmada çimento harçlarına pomza tozu ikamesinin ve polipropilen lif takviyesinin fiziksel ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Harç örnekleri hazırlanırken CEM I 42.5 R tipi portland çimento ve standart kum kullanılmıştır. Su/bağlayıcı oranı ise 0.5 olarak sabit tutulmuştur. Karışımlara ilave edilen pomza tozu çimento yerine %10 oranında ikame edilmiştir. Polipropilen lif 6 mm uzunluğunda kullanılmıştır. Polipropilen, pomza ikameli harçlara hacimce %0.0, %0.2, %0.4 ve %0.8 oranlarında ilave edilmiştir. Kontrol karışımına ise lif ve pomza tozu ilave edilmemiştir. Karışımlar 5×5×5 cm ve 4×4×16 cm'lik metal kalıplara yerleştirilmiş ve bir gün laboratuar ortamında bekletildikten sonra ilgili örnekler kalıplardan alınarak 28 gün su kürü uygulanmıştır. Tüm örnek serileri üzerinde; yayılma tablası deneyi, su emme, ultrases, dinamik elastisite modülü, sertleşmiş birim ağırlık deneyi, eğilme dayanımı deneyi, eğilme deneyi sonrası basınç dayanımı deneyi uygulanmıştır. Sonuç olarak pomza tozunun basınç dayanımını, eğilme dayanımını, ultrases geçiş hızı değerini, dinamik elastisite modülünü kontrol karışımına göre bir miktar arttırdığı, su emme değerini düşürdüğü tespit edilmiştir. Lif ilavesiyle birlikte eğilme dayanımını optimum lif oranında arttırdığı ancak basınç dayanımını bir miktar azalttığı gözlemlenmiştir.

Physical and Mechanical Properties of Mortars Containing Polypropylene Fiber Reinforced Pumice Powder

In this study, the effects of pumice powder substitution and polypropylene fiber reinforcement on the physical and mechanical properties of cement mortars were investigated. While preparing the mortar samples, CEM I 42.5 R type portland cement and standard sand were used. The water/binder ratio was kept constant at 0.5. The pumice powder added to the mixtures was replaced by 10% instead of cement. Polypropylene fiber was used with a length of 6 mm. Polypropylene was added to the pumice mortars mixture at the rates of 0.0%, 0.2%, 0.4% and 0.8% by volume. Fiber was not or pumice powder was added to the control mixture. The mixtures were placed in metal molds of 5×5×5 cm and 4×4×16 cm and kept in the laboratory for one day, then the relevant samples were taken from the molds and water cured for 28 days. On all sample series; slump test, water absorption, ultrasound, dynamic modulus of elasticity, hardened unit weight test, flexural strength test, compressive strength test after bending test were applied. As a result, it was determined that pumice powder increased the compressive strength, flexural strength, ultrasound transmission rate value, dynamic elasticity modulus a little compared to the control mixture, and decreased the water absorption value. It has been observed that with the addition of fiber, it increases the flexural strength at the optimum fiber ratio, but decreases the compressive strength a little.

PDF

___

[1] S. Pangdaeng, T. Phoo-Ngernkham, V. Sata, and P. Chindaprasirt, “Influence of Curing Conditions on Properties of High Calcium Fly Ash Geopolymer Containing Portland Cement as Additive”, Materials & Design, vol. 53, pp. 269–274, 2014.
[2] T. Kallel, A. Kallel, and B. Samet, “Durability of Mortars Made with Sand Washing Waste”, Construction and Building Materials, vol. 122, pp. 728–735, 2016.
[3] S. Donatello, A. Palomo, and A. Fernández-Jiménez, “Durability of very high volume fly ash cement pastes and mortars in aggressive solutions”, Cem. Concr. Compos., vol. 38, pp. 12–20, 2013.
[4] [Online]. Available: htpp://www.thbb.org. [Accessed: 16-Mar-2022].
[5] M. Kozak, “Çelik Lifli Betonlar ve Kullanım Alanlarının Araştırılması”, Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Bilimler Dergisi, pp. 5–8, 2003.
[6] A. Akkaş, L. Alpaslan, S. Arabacı, and C. Başyiğit, “Polipropilen Lif Katkılı Yarı Hafif Betonların Basınç Dayanımı Özelikleri”, SDU International Technologic Science, vol. 2, pp. 9–14, 2010.
[7] B. Sümer and M. Sarıbıyık, “Betonda Silis Dumanı ve Polipropilen Lif Kullanımının Beton Özellikleri Üzerine Etkilerinin İncelenmesi”, SAÜ. Fen Bil. Der., vol. 2, pp. 217–224, 2013.
[8] M. İpek, M. Canbay, and K. Yılmaz, “Çelik ve Polipropilen Liflerin Kalın ve Kombinasyonlu Olarak Kullanılmasının SİFCON’un Mekanik ve Fiziksel Özelliklere Etkisi”, SAÜ Fen Bil. Der., vol. 1, pp. 41–52, 2013.
[9] İ. B. Topçu, O. E. Demirel, and T. Uygunoğlu, “Polipropilen Lif Katkılı Harçların Fiziksel ve Mekanik Özelikleri”, Politeknik Dergisi, vol. 20, no. 1, pp. 91–96, 2017.
[10] V. M. De Alencar Monteiro, L. R. Lima, F. A. De, and F. Silva, “On The Mechanical Behavior of Polypropylene, Steel and Hybrid Fiber Reinforced Self-Consolidating Concrete”, Construction and Building Materials, vol. 188, pp. 280–291, 2018.
[11] C. R. De, L. M. S. Souza, and F. De Andrade, “Comparative Study on the Mechanical Behavior and Durability of Polypropylene and Sisal Fiber Reinforced Concretes”, Construction and Building Materials, vol. 211, pp. 617–628, 2019.
[12] D. Wang, Y. Ju, H. Shen, and L. Xu, “Mechanical properties of high performance concrete reinforced with basalt fiber and polypropylene fiber”, Constr. Build. Mater., vol. 197, pp. 464–473, 2019.
[13] S. Yazıcıoğlu and B. Demirel, “Puzolanik Katkı Maddesi Olarak Kullanılan Elazığ Yöresi Pomzasının İlerleyen Kür Yaşlarında Betonun Basınç Dayanımına Etkisi”, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 18, no. 3, pp. 367–374, 2006.
[14] B. B. Ekici and B. Demirel, “Öğütülmüş Pomzanın Beton Basınç Dayanımına Etkisinin Yapay Sinir Ağı ile Belirlenmesi”, E Journal of New World Sciences Academy, pp. 9–11, 2007.
[15] S. Çelikten, Çelik Fiber İçeren Yüksek Dayanımlı Beton Özellikleri Üzerine Metakaolin ve Öğütülmüş Pomzanın Etkisi”, Yüksek Lisans Tezi, Niğde Üniversitesi. Niğde, 2014.
[16] K. M. A. Hossain, “Properties of Volcanic Pumice Based Cement and Lightweight Concrete”, Cement and Concrete Research, vol. 34, no. 2, pp. 283–291, 2004
[17] N. Kabay, M. M. Tufekci, A. B. Kizilkanat, and D. Oktay, “Properties of concrete with pumice powder and fly ash as cement replacement materials,” Constr. Build. Mater., vol. 85, pp. 1–8, 2015.
[18] Y. Kayan, A. Karaşin, and E. Işık, “Pomzadan İmal Edilmiş Çelik Lif Katkılı Bimsblokların Mekanik Özelliklerinin Araştırılması”, Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 11, no. 2, pp. 723– 730, 2019.
[19] W. Abbass, M. I. Khan, and S. Mourad, “Evaluation of mechanical properties of steel fiber reinforced concrete with different strengths of concrete,” Constr. Build. Mater., vol. 168, pp. 556–569, 2018.
[20] R. K. Pekgökgöz, R. Şaman, Z. Babayev, F. Avcil, and M. Gürel, Farklı Beton Türü ve Lif Oranları Kullanılarak Oluşturulmuş Numuneler İçin Dinamik ve Statik Elastisite Modülünün Karşılaştırılması” 6 th International GAP Engineering Conference, 8-10 Kasım. Şanlıurfa, 2018.
[21] G. Xue, E. Yilmaz, W. Song, and S. Cao, “Fiber length effect on strength properties of polypropylene fiber reinforced cemented tailings backfill specimens with different sizes”, Constr. Build. Mater., vol. 241, no. 118113, p. 118113, 2020.
[22] A. Bakis, E. Işık, A. El, and M. Ülker, “Mechanical Properties of Reactive Powder Concretes Produced Using Pumice Powder”, Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed, vol. 34, pp. 353– 360, 2019.
[23] M. Açıkgenç, U. Arazsu, and K. E. Alyamaç, “Farklı Karışım Oranlarına Sahip Polipropilen Lifli Betonların Dayanım ve Durabilite Özellikleri”, Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi, vol. 4, no. 3, pp. 41–54, 2012.
[24] A. M. Zeyad, B. A. Tayeh, and M. O. Yusuf, “Strength and transport characteristics of volcanic pumice powder based high strength concrete”, Constr. Build. Mater., vol. 216, pp. 314–324, 2019.
[25] M. Karataş, A. Benli, and A. Ergin, “Influence of ground pumice powder on the mechanical properties and durability of self-compacting mortars”, Constr. Build. Mater., vol. 150, pp. 467–479, 2017.
[26] A. M. Zeyad, A. H. Khan, and B. A. Tayeh, “Durability and Strength Characteristics of High-Strength Concrete İncorporated with Volcanic Pumice Powder and Polypropylene Fibers”, Construction and Building Materials Journal of Materials Research and Technology, vol. 9, pp. 806–818, 2020.