TEKSTİL TAKVİYELİ BETON ÜRETİMİNDE KULLANILMAK ÜZERE YÜKSEK PERFORMANSLI HİBRİT İPLİK GELİŞTİRİLMESİ VE ÜRETİM PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Tekstil Takviyeli Beton (TTB) yeni bir yapı malzemesidir ve son yıllarda cephe sistemleri, sandviç panel ve dış mekanmobilyaları gibi inşaat mühendisliği uygulamalarında kullanılmaktadır. Genel olarak TTB'de yüksek performanslı cam, karbon, vb.filament iplikler üstün mekanik özellikleri ve korozyon direnci nedeniyle betonu güçlendirmek için kullanılmaktadırlar. Bufilamentlerin farklı polimerlerle kaplanması, TTB'nin dayanıklılığı için ekstra performans sağlamaktadır. Ancak, kaplamamalzemelerinin maliyeti ve sertliği nedeniyle, TTB için kaplamanın kullanımı o kadar da avantajlı değildir. Bu nedenlerle yeniyaklaşımlara ihtiyaç vardır. Bu çalışmada TTB için yeni bir hibrit iplik tasarımı ve üretimi üzerinde durulmuştur. Alkali dayanımlıcam ve polipropilen filament, karıştırma (commingling) yöntemiyle hibrit iplik üretmek için kullanılmıştır. Taguchi ortagonal tasarımıile karıştırma (commingling) iplik üretim parametrelerinin optimize edilmesi amaçlanmıştır. Deneyler, Taguchi yaklaşımına göre L9ortagonal matris kullanılarak yapılmıştır. Çalışmada en iyi mukavemet değeri makine üretim hızının 50 m/dak, hava basıncının 6 barve besleme miktarının %2 olduğu üretim parametrelerinde elde edilmiştir. Deney sonuçlarını değerlendirmek için varyans analizi(ANOVA) ve sinyal / gürültü oranı kullanılmıştır. Analiz sonucunda kopma mukavemeti üzerindeki en büyük etkiyi makine üretimhızının sağladığı, en düşük etkiyi besleme miktarının sağladığı görülmüştür.

HIGH PERFORMANCE HYBRID YARN DEVELOPMENT AND OPTIMIZATION OF PRODUCTION PARAMETERS FOR USING IN TEXTILE REINFORCED CONCRETE PRODUCTION

Textile-Reinforced Concrete (TRC) is a new construction material and has been used in civil engineering applications such as façade systems, sandwich panel and outside furniture during the past several decades. Generally in TRC, glass, carbon filaments, etc. are used to reinforce concrete because these high-performance filaments have superior mechanical properties and corrosion resistance. Coating of these filaments with different polymers provide extra performance for TRC’s durability. But, because of coating materials’ cost and stiffness, using of coating for TRC is not so advantageous. For these reasons, new approaches are needed. In this study, a new hybrid yarn design and production for TRC are emphasized. AR-Glass and polypropylene filament were used for production of hybrid yarn by commingling method. It was aimed to optimize the parameters of commingling yarn production with Taguchi orthogonal design. The experiments were performed by using L9 orthogonal matrix with respect to Taguchi approach. The best strength value in the study was obtained in production parameters where the machine production speed is 50 m / min, the air pressure is 6 bar and the feeding amount is 2%. Analysis of variance (ANOVA) and signal/noise ratio were used to evaluate the experiment results. As a result of the analysis, it has been observed that the machine production speed has the greatest effect on the breaking strength and the feed amount has the lowest effect.

___

  • 1. Bakis, C.E., Bank, L.C., Brown, V.L., Cosenza, E., Davalos, J.F., Lesko, J.J., Machida, A., Rizkalla, S.H., Triantafillou, T.C., (2002), Fiber-Reinforced Polymer Composites for Construction- State of the Art Review, Journal of Composites for Construction, 6(2): 73-87.
  • 2. Bagherzadeh, R., Sadeghi, A.H., Latifi, M., (2011), Utilizing polypropylene fibers to improve physical and mechanical properties of concrete, Textile Research Journal, 82(1): 88-96.
  • 3. Yao, W., Li, J., Wu, K., (2003), Mechanical properties of hybrid fiber-reinforced concrete at low fiber volume fraction, Cement and Concrete Research, 33: 27–30.
  • 4. Hartig, J., Häußler-Combe, U., Schicktanz, K., (2008), Influence of bond properties on the tensile behaviour of Textile Reinforced Concrete, Cement & Concrete Composites, 30: 898–906.
  • 5. Chudoba, R., Vorechovsky, M., Konrad, M., (2006), Stochastic modeling of multi-filament yarns. I. Random properties within the cross-section and size effect, International Journal of Solids and Structures 43: 413–434.
  • 6. Hausding, J., Engler, T., Franzke, G., Köckritz, U., Cherif, C., (2006), Plain Stitch-Bonded Multi-Plies for Textile Reinforced Concrete, AUTEX Research Journal, Vol.6, No.2: 81-90.
  • 7. Dilthey, U., Schleser, M., Feldmann, M., Pak, D., Geßler, A., (2008), Investigation of punctiform, plane and hybrid joints of textile-reinforced concrete parts, Cement & Concrete Composites, 30: 82–87.
  • 8. Brameshuber, W., (2006), Textile Reinforced Concrete, In State-of the- art Report of RILEM Technical Committee 201-TRC, RILEM Publications S.A.R.L., Bagneux, France.
  • 9. Barhum, R., Mechtcherine, V., (2010), Effect of short fibres on fracture behaviour of textile reinforced concrete, Fracture Mechanics of Concrete and Concrete Structures -High Performance, Fiber Reinforced Concrete, Special Loadings and Structural, Korea Concrete Institute, South Korea.
  • 10. Butler, M., Mechtcherine, V., Hempel, S., (2009), Experimental investigations on the durability of fibre–matrix interfaces in textilereinforced concrete, Cement & Concrete Composites, 31: 221–231.
  • 11. Mechtcherine, V., Lieboldt, M., (2011), Permeation of water and gases through cracked textile reinforced concrete, Cement & Concrete Composites, 33: 725–734.
  • 12. Funke, H., Gelbrich, S., Ehrlich, A., (2013), Development of a new hybrid material of textile reinforced concrete and glass fibre reinforced plastic, Procedia Materials Science, 2: 103 – 110.
  • 13. Stolyarov, O., Quadflieg, T., Gries, T., (2015), Effects of fabric structures on the tensile properties of warp-knitted fabrics used as concrete reinforcements, Textile Research Journal, vol. 85, 18: 1934-1945.
  • 14. Scheffler, C., Gao, S.L., Plonka, R., Mäder, E., Hempel, S., Butler, M., Mechtcherine, V., (2009), Interphase modification of alkaliresistant glass fibres and carbon fibres for textile reinforced concrete I: Fibre properties and durability. Composites Science and Technology, 69: 531–538.
  • 15. Golzar, M., Brünig, H., Mäder, E., (2007), Commingled Hybrid Yarn Diameter Ratio in Continuous Fiber-reinforced Thermoplastic Composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol. 20, 17-25.
  • 16. Kaplan, M., (2016), Termoplastik Kompozitler için Hibrit İplik Üretimi. Tekstil ve Mühendis, 23: 101, 61-79.
  • 17. Svensson, N., Shishoomerk, R., Gilchrist, M., (1998), Manufacturing of Thermoplastic Composites from Commingled Yarns- A Review. Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol. 11: 22-56.
  • 18. Mankodi, H., Patel, P., (2009), Study The Effect of Commingling Parameters on Glass/Polypropylene Hybrid Yarns Properties. AUTEX Research Journal, Vol. 9, No:3, 70-73.
  • 19. Alagirusamy, R., Ogale, V., (2004), Commingled and Air Jettextured Hybrid Yarns for Thermoplastic Composites. Journal of Industrial Textiles, Vol. 33, No. 4, 223-243.
  • 20. Alagirusamy, R., Fangueiro, R., Ogale, V., Padaki, N. (2006), Hybrid Yarns and Textile Preforming for Thermoplastic Composites. Textile Progress, 38:4, 1-71.
  • 21. Lauke, B., Bunzel, U., Schneider, K., (1998), Effect of hybrid yarn structure on the delamination behaviour of thermoplastic composites, Composites Part A, 29A: 1397–1409.
  • 22. Mountasir, A., Hoffmanna, G., Cherif, C., Löserb, M., Mühlb, A., Großmannb, K., (2013), Development of non-crimp multi-layered 3D spacer fabric structures using hybrid yarns for thermoplastic composites. Procedia Materials Science, 2: 10 – 17.
  • 23. Ogale, V., Alagirusamy, R., (2007), Tensile properties of GFpolyester, GF-nylon, and GF-polypropylene commingled yarns, The Journal of The Textile Institute, 98:1, 37-45.
  • 24. Kravaev, P., Stolyarov, O., Seide, G., Gries, T., (2014), Influence of process parameters on filament distribution and blending quality in commingled yarns used for thermoplastic composites, Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol. 27(3): 350–363.
  • 25. Thakur, S., Chauhan, S.R., (2014), Friction and sliding wear characteristics study of submicron size cenosphere particles filled vinylester composites using Taguchi design of experimental technique, Journal of Composite Materials, Vol. 48 (23): 2831– 2842.
  • 26. Wang, S., Su, T.L., (2014), Taguchi Optimization to Determine Optimal Denier of the Polyester Fibre, Applied Mechanics and Materials, Vol. 472, 688-692.
  • 27. Fu, S., (2012), Optimization of process parameters for injection molding based on Taguchi technique, Advanced Materials Research, Vols. 538-541: 170-1174.
Tekstil ve Mühendis-Cover
  • ISSN: 1300-7599
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1987
  • Yayıncı: TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası
Sayıdaki Diğer Makaleler

CALCULATING THE PERCENTAGE OF BODY MEASUREMENT CHANGES IN DYNAMIC POSTURES IN ORDER TO PROVIDE FIT IN SKIWEAR

Derya TAMA, Ziynet ÖNDOĞAN

EFFECT OF LOOP LENGTH ON THERMAL COMFORT PROPERTIES OF MESH KNITTED FABRICS

Esra TAŞTAN ÖZKAN, BİNNAZ KAPLANGİRAY

Çok elyaflılar anlaşması ülkelerin tekstil sektöründeki uzmanlaşma düzeyini nasıl etkilemiştir?

Birol ERKAN, Elif Tuğçe BOZDUMAN

TEKSTİL TAKVİYELİ BETON ÜRETİMİNDE KULLANILMAK ÜZERE YÜKSEK PERFORMANSLI HİBRİT İPLİK GELİŞTİRİLMESİ VE ÜRETİM PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Mutlu KURBAN, Osman BABAARSLAN

KANARYA OTU (SENECIO VERNALIS) BİTKİSİNİN DOĞAL BOYAMACILIKTA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Deniz Mutlu ALA, Gamze Gülşen BAKICI

Laminasyon Tekniği İle Üretilen Sim İpliklerden Örülen Kumaşların Tekstil Terbiye İşlemlerine Karşı Dayanımının İncelenmesi

Elif YILMAZ, Sevda ALTAŞ, Nildeniz ADMAN, Burçin YALÇIN ÖZKAN

Kumaşlarda Hatayı Yerel Olarak Arayan Denetimsiz Bir Sistem

Fatma Günseli YAŞAR ÇIKLAÇANDIR, Semih UTKU, Hakan ÖZDEMİR

FİLE ÖRME KUMAŞLARDA İLMEK İPLİK UZUNLUĞUNUN ISIL KONFOR ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Esra TAŞTAN ÖZKAN, Binnaz KAPLANGİRAY

File Örme Kumaşlarda İlmek İplik Uzunluğunun Isıl Konfor Özelliklerine Etkisi

Esra TAŞTAN ÖZKAN, Binnaz KAPLANGİRAY

ÇOK ELYAFLILAR ANLAŞMASI ÜLKELERİN TEKSTİL SEKTÖRÜNDEKİ UZMANLAŞMA DÜZEYİNİ NASIL ETKİLEMİŞTİR?

Birol ERKAN, Eli Tuğçe Bozduman