Geri Dön

Epoksi polimer harç ve betonlarının işlenebilme özellikleri

The Workability properties of polymer concrete and mortars

  1. Tez No: 66622
  2. Yazar: CEM ERCAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HULUSİ ÖZKUL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1997
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 146

Özet

ÖZET Bu çalışmada polimer epoksi beton ve harçlarının işlenebilirlik özellikleri araştırılmıştır. Farklı filler ve agrega konsantrasyonunun epoksi beton ve harçlarının işlenebilirliği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışma dokuz bölümden meydana gelmektedir. Birinci bölümde çalışmaya giriş yapılarak konunun önemine değinilmiş, konunun yeni araştırmalara bir kaynak teşkil edeceği belirtilmiştir, İkinci bölümde polimerler hakkında genel bilgiler verilmiştir ve polimer kimyası ile ilgili literatür çalışması yapılarak, yapılan çalışmalar değerlendirilmiştir. Polimer harç ve betonlarının türleri ve uygulama alanları üçüncü bölümde ele alınmıştır. Polimerlerin viskoz davranış gösterdiği ve işlenebilirlik ile ilgili özellikleri dördüncü bölümde ele alınmıştır. Beşinci bölümde ülkemizde de yaygın olarak kullanılan epoksilerin uygulamalarda gösterdiği mükemmellik aktarılmıştır. Çimento ve su yerine bağlayıcı olarak epoksi reçinesi kullanılarak beton üretilmesi nedeniyle farklı bir çalışma olmuştur. Deneysel çalışmalarla ilgili konulara giriş yapılan altına bölümde ise üretilen beton ve harç karışımları ile kullanılan malzemeler tanıtılmıştır. Kullanılan epoksi, agrega ve fillerlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri anlatılmıştır. Üretilen harç ve betonlara ait karışım oranlan verilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar anlatılmıştır. Eşeysel çalışmalarda üç farklı viskoziteye sahip epoksi reçinesine hacimce %5-l 0-1 5-25-35-45-55 oranlarında sekiz farklı filler kullanılarak viskoziteleri ölçülmüştür. Bu fillerler arasında köşeli tane yapısına sahip kalsit K7 ile yuvarlak taneli ince uçucu kül seçildi. Epoksi reçine hacminin %45'i alınarak kalsit K7 ve ince uçucu kül ile iki farklı viskoziteye sahip reçineler seçilerek bu reçineler ile epoksi betonları üretildi. %1 5-20-25-30 reçine-filler bağlayıcısına %85-80-75-70 oranlarında agrega ilave edildi. Kullanılan epoksiler reçine ve sertleştirici olmak üzere iki bileşenlidir. Epoksi betonların kıvam ve işlenebilirliğini araştırmak amacıyla yapılan deneylerde ilk önce sertleştirici ilave edilmeden çökme, Vebe deneyi ve sarsma tablası deneyleri yapılmıştır. Daha sonra sertleştirici ilave edilerek aynı deneyler tekrarlanmıştır. Ayrıca üç farklı reçinenin mukavemetlerini karşılaştırmak amacıyla saf halde, iki ayrı reçine ile kuvars ve kalsit K7 ilave edilerek numuneler hazırlanmıştır. Sertleşmiş betonlar ile saf epoksi reçine ve harçları üzerinde basınç dayanımı, eğilme dayanımı, ultrases hızı ve rezonans frekansı deneyleri yapılmıştır. Yedinci bölümde taze ve sertleşmiş harç ve beton deney sonuçlan toplu olarak sunulmuştur. Sekizinci bölümde elde edilen bu deneysel çalışmalar değerlendirilmiş ve grafikler yardımıyla sonuçlar irdelenmiştir. Son bölümde elde edilen çalışmaların sonuçlan açıklanmıştır. İncelik faktörünün epoksi betonlarının işlenebilme özelliklerini etkilediği ortaya çıkarılmıştır. X111

Özet (Çeviri)

SUMMARY THE WORKABILITY PROPERTIES OF POLYMER CONCRETE AND MORTARS INTRODUCTION Polymers were used in ancient period by the ancestors. The major difference is that these were used in natural form whereas today they are synthetically made. Polymers are used in concrete for different applications and amounts. In ancient, it did not give high strength and durability but today they are devoloped rapidly with other properties. The concrete-polymer composites are classified into the following three types by the principles of their process technology: 1-) Polymer-modified (or cement) mortar (PMM) and concrete (PMC) 2-) Polymer-impregnated mortar (PIM) and concrete(PIC). 3-) Polymer mortar (PM) and concrete (PC) This study includes third type of the concrete-polymer composites. Polymer concretes and mortars are widely used in coating applications; precast constructions panels, bridges and as patching materials for reinforced concrete structures; in constructions markets. The general properties are high strength, high adherence, low porosity, low permeability, in general low shrinkage and high chemical resistance. The workability for polymer mortars and concretes is an important property' that is limited by segregation and consistency properties. The workability of polymer concretes and mortars is effected by polymer/aggregate ratio, the grading of aggregate, polymer/filler ratio, the shape of aggregate and the viscosity of polymers used. EXPERIMENTAL STUDY İn this study, three different epoxy resins with different viscosities are selected and fly ash, silica fume, dolomit, calsit A2-A3-K7, quartz and ground limestone as fillers. The mortars are produced by adding different fillers by the volume of the resins such as %5-%10-%15-%25-%35-%45-%55. First of all the viscosity of the resins and hardeners measured by the qoaksiyel viscosimetre. After that the viscosity of the epoxy mortars was measured. Concretes are prepared with different polymer/ filler, polymer/fine aggregate, polymer/coarse aggregate ratios. Thus, the effect of the concentration of the filler- aggregate and the geometrical shape of the aggregate (spherical or angular) on the workability properties investigated. The fly ash and calsit K7 selected as fillers in epoxy concrete. The Seyitömer's fly ash has spherical shape and calsit K7 has angular shape. xivEpoxy types are A: Araldite, B: Beckopox, C: Chemres. The epoxy concretes were prepared by B and C epoxies. For each epoxy, a binding material is prepared at %45 ratio of filler and %55 ratio of polymer the binding materials ratios used in concretes 15-20-25-30 have 16 different concrete produced. On the fresh epoxy concrete slump, flow table, Vebe time teste are applied to measure workability. The tests were applied first without hardener and after with hardener. The specimens with different aggregate concentrations of epoxy concretes were prepared and the compressive and flexural strenght were measured. Furthermore the specimens prepared by pure epoxy and with filler. The compressive and flexural strenght of them were also measured. On the hardened epoxy, epoxy concretes and epoxy grouts rezonans frequency and ultrasound tests applied, thus the modulus of elastisity were determined. EXPERIMENTAL RESULTS The viscosities of three different epoxies were measured by the qoaksiyel viscosimetre. The volume of the filler content in the epoxy mortars are chosen as %5-10-l 5-25-35-45-55. The tests applied on the 8 different fillers such as three different calsit, dolomit, crushed stone, quartz, silica fume and fly ash. The shear stress (x) and the shear strain rate (y° ) have a relation as follows T = Tjy° + To y= bx + a where tj is viscosity and x0 is the yield value. Rheological results are given in Table 1,2 and 3 for the three epoxies tested, respectively. Table 1 Adding fillers in the A type epoxy resin XV7JIALDİTEl Crushed Stone |Quartz ISilicaFume İFlyAsh Filler rattoTJTTJr3rTJT %50,5 0,55 1,14 0,86 2,14 4,81 1,34 4,91 %50,511,152,11,16 1,37%100,56 1,56 1,16 1,53 2,547,83 1,62 6,08 %100,561,132,53 32,77 1,67%150,65 1,96 1,21 3,13 4,87 98,9 1,77 10,14 %150,671,23 0,34 4,28 143,78 1,8 2,46 %250,91 2,36 1,29 6,632,53 17,69 %250,92 0,13 1,28 0,672,59 5,54 %351,43 17,85 1,92 8,554,05 50,1 %351,46 6,78 1,93 3,894,37 16,64 %452,13 27,2 3,07 20,62%452,3 8,95 3,08 11,59%553,96 61,44 5,04 123,3%5513,43 158,72 16,54 132,721||| The viscosity of A type epoxies is higher than that of B type epoxy resin. İf the filler concentration is increased both the viscosity and yield value also increase. Table 2 shows the result of adding fîllers in the B type epoxy resin. Table2 Adding fîllers in the B type epoxy resin BeckopoxEP128Dolomitj Calsit-A3Calsit-A2 lCalsit-K7 Filler ratıoT\ Tr\ ıj\T TJT %5Ü43^95ÜT 14,151,2411,410,94 %5U5Ü6~ 1,241^280^95 %IÖÜ4 40M3“ 22,7ÜT15,151,071,98 %IÖ1^25ÖÜ9Iİ54~ 1,71Î~4İ1,891,080,45 %Î51^419,431,56 32,11,4517,771,252,1 %Î5î~434^1î^57~ 15,3~T~533,491,260,51 %252^311,211,79 45,211,8461,241,773,1 %252^8 5^61^99”15,362,0620,941,772,28 %352J731,143,84 106,44,7472,092,4323,5 %352^9İ11,074,39 25,315,0332,22,3120,02 %455~4247^524^840,48 %455^5120,014^4612,91 xviBeckopox EP 128 Crushed Stone QuartzSilica Füme Fly Ash Filler ratıoı\ı r\ ı t\ t t\ t %50261,36 0,841,02~L~6Î 1^660,96 Xİ5 %5“0^97”0^861^63 4^63 0,97 %KJTÖ51,44 0,88152JÎ24,94 1,41 ~3J5 %ÎÖTÖ6“0^952^Öİ 24,38 1,47 %Î51,296,27 1,154,844^24 68,34 1,89 103 %Î5”Ü291,140,93“3~54 125,84 1,88 2JÖ5 %251,79”8/71,8914,35 2,09 15,95 %25T/781,94^02 2,14 6^13 %352,5612,12 3,0222,15 2,95 3^2 %35~2^73,1010,89 3,1 1^5 %454^0517,79 4,1259,81 6,12 109,6 %454İ2Î4,6718,42 6,71 73,31 B type epoxy has a viscosity higher than that of C type epoxy. Table 3 shows the rheological results of adding the fillere in the C type epoxy resin. İt is shows that ali epoxies calsit A3's viscosity higher than calsit A2 and K7. Table 3 Adding the fillers in the C type epoxy resin ChemresE-95 Dolomit Calsit-A3 Calsit-A2 Calsit-K7 Filler ratıoTJrTJrTJrT]T %50,58 0,5 0,79 3,77 0,73 4,8 0,65%50,590,830,750,66%100.62 0,96 0,94 4,83 0,8 6,76 0,68 0,88 %100,610,950,83 1,05 0,69%150,72 1,12 1,17 4,95 0,95 6,98 0,78 0,98 %150,721,190,97 1,31 0,79%251,05 5,78 1,33 5,84 1,46 24,73 0,96 1,05 %251,05 1,07 1,41 3,49 1,6 2,64 1,12 0,67 %352,02 23,42 2,11 17,1 2,66 63,2 1,32 3,54 %352,15 3,16 2,08 13,89 2,96 14,43 1,53 2,08 %452,72 31,57 6,66 36,21 8,88 70,58 2,74 25,45 %452,89 14,55 6,48 40,3 8,98 62,43 2,83 8,86 %555,3 143,15,76 62,2 %55l 5,8 j 82,96 l llll 6,36 | 16,67 xviiChemres E 95 Crushed stone QuartzSilica Füme Fly Ash Filler raüoT]rt) TTJrTİ T %50,73 0,50,62 0,56 1,07 5,81 0,6%50,760,63_LJ0,62%100,79 0,62 0,63 1.36 1,58 15,8 1,24 1,1%100,790,651,45 19,2 1,24%150,86 1,38 0,68 2,22 3,08 99,76 1,37 1,34 %1S0.960,692,64 149,08 1,36%251,34 2,69 1,24 5,161,41 4,78 %251,38_y2,51,46%351,80 8,43 2,23 11,922,3 24,76 %351,68 8,14 2,07 13,892,37 8,87 %452,67 30,83 440,33,75 83,04 %452,85 8,72 4,19 214,3 33,45 %554,34 81,2%5514,70 [20,68 lllIII By using epoxies wfth different aggregate ratios, total of 16 series epoxy concretes were produced. İn ali the concretes, the filler ratıo in the binder (fîller+epoxy) was kept constant at 0,45. Table 4 shows the mixtures of the epoxy concrete. Table 4 The mix proportions of the produced series SeriTypeVolume (cm3)Weıght (gr) esEpoxyHarde.GravelSandFillerEpoxyHarde.GravelSandFiller 1B15k7132.330.6327,0326.059,3142.228.4857,9857,7160.5 2B20k7171.339.6298^8297,976^8184.236.8784784207.7 3B25k7208.448.2272.6271.893.4223,944.7715.1715,1252.6 4B30k7227.051.2230,9230.2101.9244,048.8605,8605,9275,5 5B15Fa157.5364310309.169.9169.333.8813J813,2117.7 6B20Fa200.546^4278.6277.789.0215.543.1730.7730,7149.8 7B25Fa239.755.4249.8249106,4257,751,5655.2655.1179.1 8B30Fa244.356.5213.0212,4176262,752.5558.9558,9296.2 9C15k7130.591.1329.0328^,058.8145.686J862.4863.0159 10C20k7169.2118.030130076.2188.6112.4789.5789,3205.9 11C25k7205.7143.5274.4273.692.7229.4136.6719,9719.9250.5 12C30k7210.7147.0249,9249.194.5235.0140.0655.6655.6255.5 13C15Fa152.7106,5311,8310.870,3170,3101.4817.8817,8118,3 14C20Fa194.9135^9280.828089.7217.3129.4736.7736/7151.0 15C25Fa233.5146.1252.4251.6107,5260^4139.1662^0662X)180İ9 16C30Fa200,1139.6215,5214,8149,5223.2132,9565,3565,3251,6 The slump, Vebe time and flow table tests were carried out adding the hardener to the mix, and also after the results are given in Table 5. xvjii'Table 5 Experimental results about fresh concrete properties Seri ConcretTempera Without HardenerWithHardener es e Typetüre (C) Slump Vebe,FlowTableSlump Vebe Flow Table JB 15 K726Shear 14 sn.110,1*10,19,5 13 sn. 110,1*10,4 2B20K727,5 47 sn.10,4*10,58,5 3,5 sn. 11,2*11,1 _3B25K7269,6 4 sn.12,3*12,1122 sn. 14,8*15,2 4B30K726_13l sn.18,8*18140,5 sn. 19*18,5 j>B 15 Uk30Shear S sn.10,2*10,68,5 2,5 sn. 10,6*10,8 6B20Uk2628 sn.10,4*10,611l sn. 14,3*15 7B25Uk29,5 7,5 3 sn.13,3*13,311,5 1,5 sn. 16,5*15,7 8B30Uk268,75 3 sn.14,2*13,813,5 l sn. 18,3*17,1 9C15K726,5 Shear 4 sn.10,3*10,19,53,5 sn. 11,2*11,1 10C20K727,51,7 8 sn.10,4*10,3130,5 sn. 18,7*18,9 11C25K726,511,7 2 sn.13,2*12,913,5 0,5 sn. 22,1*21,8 12C30K726_131,5 sn.17,8*17,6140,5 sn. 22,7*22,4 13C 15 ük28Shear 4 sn.10,1*10,29,5 1,5 sn. 12,8*14,1 14C20Uk261,5 8 sn.10,5*10,7111,5 sn. 15,7*15,4 15C25Uk267,9 2 sn.13,1*12,6140,5 sn. 22,0*21,2 16|C 30Uk 126\9\4,5 sn. 110,7*10,8 113,5 11 sn. 122,4*21,9 The modified teflon slump cone used to measure the slump of the epoxy concrete, The slump test results for B type epoxy concrete shown in Figüre l. For two concretes, prepared with Calsit K7 and fly ash, as filler, respectively. j ; 14 n. ' 12^^^* \ ~ 10 +B- Calsit K7jrl ' l o%/ __.* ı ^ o. «»/ A----; l fr^ v^/ /^ l § 6 t B-FIyAsh ^-^^/ /\ 1 T ıx v 3 f\? i~ !C-Caîsîtl

Benzer Tezler

  1. Tez No

    105357

    Polimer modifiye betonların iç yapısı ve özellikleri

    Polymer modified concrete micro structure and properties

    TANSEL TONYALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FAHRİYE MAZLUM KILINÇKALE

  2. Tez No

    772459

    Seismic capacity of masonry arches optimally strengthened with fibre-reinforced polymer: Experimental and numerical investigation

    Lif takviyeli polimer ile optimum olarak güçlendirilen yığma kemerlerin sismik kapasitesi: Deneysel ve sayısal araştırma

    İSMAİL HAKKI TARHAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HABİB UYSAL

    PROF. DR. PAULO BARBOSA LOURENCO

  3. Tez No

    777995

    Parçacık ve fiber takviyeli sentetik köpük kompozit yapının mekanik ve dinamik özelliklerin incelenmesi

    Investigation of mechanical and dynamic properties of particle and fiber reinforced synthetic foam composite structure

    NURŞAH ÖNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA YAMAN

  4. Tez No

    352307

    Mevcut bir betonarme yapı üzerinde güçlendirme ankrajlarının performanslarının araştırılması

    In-situ pullout and shear tests for retrofit anchors in low strength concrete

    DERYA ÇAVUNT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER İLKİ

  5. Tez No

    451049

    Improvement of the cyclic flexural capacity of RC columns with FRP reinforcement

    Lifli polimer donatılar kullanılarak betonarme kolonların çevrimsel yükler altında eğilme kapasitelerinin artırılması

    ENGİN CÜNEYT SEYHAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER İLKİ

Geri Dön