Fiziksel Geri Dönüşüm İle Elde Edilmiş Tekstil Tipi Cam Elyaf Boyutu ve Miktarının Çimento Esaslı Harçların Mekanik Dayanımına Etkisi

Öz

Çimento bağlayıcılı malzemelerin gevrek ve çekme kuvvetlerine karşı dayanımının nispeten düşük olduğu bilinmektedir. Çimentolu malzemeler taşıyabileceği yük ve sönümleyebileceği enerji sınırına ulaştıkları zaman ani kırılmalar meydana gelir. Çimentolu harçların bu tür mekanik özellikler sergilemesi, kullanım amacına da bağlı olarak istenmeyen bir durum olarak değerlendirilebilmektedir. Çimento bağlayıcılı ürünlerde çekme yüklerini daha fazla karşılatabilmek, süneklik kazandırabilmek ve daha fazla enerji sönümletebilmek amacıyla farklı elyaf türleri ürün karışım tasarımında yer bulabilmektedir. Bu deneysel çalışmanın amacı, rüzgâr türbin kanadı üretiminde oluşan kirlenmemiş/bozulmamış kumaş atık/artıkların fiziksel geri dönüşüm ile farklı boyutlarda elde edilen tekstil tipi cam elyafların çimentolu harçlarda değerlendirilebilmesidir. Bu bağlamda, fiziksel geri dönüştürülmüş tekstil tipi cam elyaflar 3, 6, 12 ve 14 mm uzunlukta olacak şekilde boyutlandırılmış ve her biri ayrı ayrı ağırlıkça %0, %0,25, %0,50, %0,75, %1,00, %1,25 ve %1,50 oranlarında çimento harçlarında kullanılmıştır. Tüm test örneklerinin yayılma çapı, basınç dayanımı ve eğilmede çekme dayanımı deneysel olarak test edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, beklendiği gibi, lif boyu ve lif miktarı yayılma değerlerini azaltan bir faktör olarak tespit edilmiştir. Eğilmede çekme dayanım sonuçlarına göre bu lifler arasından optimum dayanım sonucunu veren lif uzunluğunun 6 mm olduğu görülmüştür. Buna karşın, lif uzunluğu ve kullanım miktarının basınç dayanımını düşürebilen bir etki sergileyebileceği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Geri dönüşüm tekstil
• Cam elyaf
• Çimento harcı
• Lif takviye
• Basınç dayanımı
• Eğilmede çekme dayanımı

Effect of Physically Recycled Textile Type Glass Fiber Size and Amount on the Mechanical Strength of Cement-Based Mortars

Abstract

It is known that cement-bonded materials are brittle and have relatively low resistance to tensile forces. Sudden fractures occur when cementitious materials reach the load they can carry and the energy they can absorb. The fact that cementitious products exhibit such mechanical properties can be considered as an undesirable situation, depending on the intended use. In cement binder products, different fiber types can be included in the product mixture design in order to absorb more tensile loads, provide ductility and absorb more energy. The aim of this experimental study is to use textile type glass fibers obtained in different sizes by physical recycling of uncontaminated fabric waste/residues generated in the production of wind turbine blades in cementitious mortars. In this context, physically recycled textile type glass fibers were sized to be 3, 6, 12 and 14 mm long and each was individually evaluated in cement mortars at 0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00. 1.25 and 1.50 wt.%. Flow table, compressive strength and flexural strength of all samples were tested experimentally. According to the study results, as expected, fiber length and fiber amount were found to be factors that reduce the flow diameter values. According to the results of flexural strength, it was seen that the fiber length giving optimum strength among these fibers was 6 mm. On the other hand, it has been observed that fiber length and usage amount may have an effect that can reduce the compressive strength.

Keywords

• Recycled textile
• Glass fiber
• Cement mortar
• Fiber reinforcement
• Compressive strength
• Flexural strength

Kaynakça

1. Akyüncü V. Investigation of mechanical and permeability properties of fiber mortars. Journal of Sustainable Construction Materials and Technologies 2021; 6(1): 29-35.
2. Al-Ghaban AM., Jaber HA., Shaher AA. Investigation of addition different fibers on the performance of cement mortar. Engineering and Technology Journal 2018; 36(9): 957-965.
3. Chung DDL. Cement reinforced with short carbon fibers: A multifunctional material. Composites: Part B 2000; 31: 511-526.
4. Erkek O. Lifli betonların davranışının deneysel olarak incelenmesi. Maltepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, Türkiye, 2020.
5. Eti Holding. Tekstil tipi cam elyafı ön fizibilite etüdü, Planlama ve Bilgi İşlem Dairesi Başkanlığı, Nisan 2003, Ankara, p105.
6. Fathi H., Lameie T., Maleki M., Yazdani R. Simultaneous effects of fiber and glass on the mechanical properties of self-compacting concrete. Constr. Build. Mater. 2017; 133: 443-449.
7. Habib A., Begum R., Alam MM. Mechanical properties of synthetic fibers reinforced mortars. International Journal of Scientific & Engineering Research 2013; 4(4): 923-927.
8. Mahdi RS. Experimental study effect of using glass fiber on cement mortar. Journal of Babylon University/Engineering Sciences 2014; 22(1): 162-181.