Jeotekstillerde kullanılan polipropilen liflerin kullanım anındaki özelliklerinin çeşitli metodlarda incelenmesi

Jeotekstiller, sahip oldukları birçok avantaj ile inşaat sahaları ve tarım alanları gibi kompleks uygulamalarda giderek daha fazla önem kazanan teknik tekstil malzemeleridir. Uygulama alanlarında maruz kaldıkları çeşitli yükler nedeni ile jeotekstillerin mekanik davranışları; tasarım, üretim ve projelendirme işlemlerinde bilinmesi gereken bir parametredir. Bu çalışmada, stapel polipropilen liflerinden iğneleme yöntemi ile üretilmiş dokusuz yüzey jeotekstil kumaşların mekanik davranışlarını hammadde ve ürün parametrelerini kullanarak önceden belirlemek için teorik bir model oluşturulmuştur. Bu amaçla öncelikle jeotekstil numunelerinde kullanılan polipropilen liflerinin ve dokusuz yüzey kumaşların özellikleri standart test metodlarıyla analiz edilmiştir. Daha sonra jeotekstil kumaşlar için tabakalı kompozit yapılardakine benzer teorik bir yaklaşım yapılmış ve geniş enli çekme testini dikkate alan uygun bir sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu teorik modelin çözümlenmesinde polipropilen liflerinin ve referans kumaşların gerilme-uzama oranı eğrileri ve mühendislik sabitlerini dikkate alan iki yaklaşım yapılmıştır. Her iki yaklaşımda da malzemelerin nonlineer davranışları da dikkate alınmıştır. Deneysel veriler ve teorik yaklaşımlar kullanılarak, sonlu elemanlar paket programı ANSYS ile kumaşlarda teorik gerilme analizleri yapılmıştır. Teorik ve deneysel bulguların karşılaştırılması sonucu, her iki teorik yaklaşımın da geniş enli çekme testinde kumaşlarda oluşan gerilme değerleri ve dağılımları açısından uyumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Ancak her iki yaklaşımda da teorik olarak hesaplanan uzama değerleri ile deneysel olarak ölçülen uzama değerleri arasındaki fark yüksek bulunmuştur. Bununla birlikte teorik uzama değerleri, referans kumaş yaklaşımında tek lif yaklaşımına göre daha yüksek ve gerçek kumaş değerlerine kısmen daha yakın hesaplanabilmiştir. Bu bilgiler ışığında; teorik modelin, jeotekstil üretiminde hammadde ve ürün tipi seçimini kolaylaştırarak üreticilere tasarım ile üretim aşamalarında zaman ve maliyet açısından avantaj sağlayacağı düşünülmektedir.