Cleaning the snow/ice formed on the pavement surface during winter months causes great time loss and high labor costs. In this context, phase change materials (PCM) can be considered as an effective alternative for cleaning the snow/ice on the pavement surface. In this study, microencapsulated PCM (mPCM) was added to cement mortars at 0%, 2%, 4%, 6%, 8% and 10% by weight of cement. The prepared cement mortars' flexural strength, compressive strength, and ultrasonic pulse velocity were investigated. In addition, to observe the effect of mPCM on thermal properties, reference, and 6% mPCM, added mortar samples of 100 mm × 100 mm × 20 mm were produced, and thermocouples were placed inside them. As a result, it was observed that the mechanical properties of cement mortars decreased as the mPCM ratio increased. However, the mechanical strength of cement mortars remained sufficient for many structural applications. Thermal property tests showed that mPCM added mortars heated and cooled down slower than the reference mortar. This is important, especially in regions with a very high day-night temperature difference. Cracking, one of the biggest problems seen in cement-based pavements and caused by the day-night temperature difference, can also be reduced with mPCM.
phase change materials thermal energy storage mechanical properties thermal properties cementitious composites.
Kırıkkale University Scientific Research Projects Funding Office
2023/085
The authors gratefully acknowledge the financial assistance of the Kırıkkale University Scientific Research Projects Funding Office (Project: 2023/085).
Kış aylarında yol yüzeylerinde oluşan kar/buzun temizlenmesi büyük zaman kaybına ve yüksek işçilik maliyetlerine neden olmaktadır. Bu bağlamda faz değişim malzemeleri (FDM), yol yüzeylerindeki kar/buzun temizlenmesinde etkili bir alternatif olarak değerlendirilebilir. Bu çalışmada, mikrokapsüllenmiş FDM (mFDM), çimento harçlarına çimento ağırlığının %0, %2, %4, %6, %8 ve %10 oranlarında ilave edilmiştir. Hazırlanan çimento harçlarının eğilme dayanımı, basınç dayanımı ve ultrasonik darbe hızı incelenmiştir. Ayrıca mFDM'nin termal özelliklere etkisini gözlemlemek için referans ve %6 mFDM ilaveli 100 mm x 100 mm x 20 mm boyutlarında harç numuneleri üretilmiş ve içlerine termokupllar yerleştirilmiştir. Sonuç olarak, mFDM oranı arttıkça çimento harçlarının mekanik özelliklerinin azaldığı, ancak çimento harçlarının mekanik dayanımının birçok yapısal uygulama için yeterli kaldığı görülmüştür. Termal özellik testleri, mFDM'nin referans harçtan daha yavaş ısıtılan ve soğutulan harçlar eklediğini gösterdi. Bu, özellikle gündüz-gece sıcaklık farkının çok yüksek olduğu bölgelerde önemlidir. Çimento bazlı kaldırımlarda görülen ve gündüz-gece sıcaklık farkından kaynaklanan en büyük sorunlardan biri olan çatlama da mFDM ile azaltılabilir.
faz değiştiren malzemeler termal enerji depolama mekanik özellikler termal özellikler çimentolu kompozitler
2023/085
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Construction Materials |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Project Number | 2023/085 |
Early Pub Date | July 4, 2025 |
Publication Date | July 15, 2025 |
Submission Date | December 9, 2024 |
Acceptance Date | March 17, 2025 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 17 Issue: 2 |
All Rights Reserved. Kırıkkale University, Faculty of Engineering and Natural Science.