Kompozit panel yapı malzemelerinin mekanik özelliklerinin araştırılması

Son yıllarda kompozit panel malzemeler yapının diğer bileşenleri ile olan uyumu, kolay uygulanabilirliği ve temin edilebilirliği avantajları sayesinde inşaat sektöründe ilgi görmekte ve sıkça tercih edilmektedir. Bu çalışma kapsamında, yapıların iç ve dış mekanlarında sıkça uygulanan kompozit panel malzemelerinin mekanik özelliklerinin araştırılması ve elde edilen sonuçlara göre daha üstün özelliklere sahip kompozit panel malzemesi üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla çimento esaslı kesik cam lifli, sürekli cam lifli ve lifsiz olmak üzere üç çeşit üretim su/çimento oranı sabit tutularak yapılmıştır. Cam lifli üretimler ağırlıkça %1,5 ve %2,5 cam lif kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, endüstriyel olarak üretilen ve sektörde kabul görmüş, yaygın olarak kullanılan kompozit panel malzemeler ile bu kapsamda üretimi gerçekleştirilen malzemeler üzerinde eğilme, çekme, su emme ve genleşme oranı tayini deneyleri yapılmıştır. Kompozit panellere yapılan dört noktalı eğilme deneyi neticesinde ilk olarak üretimi gerçekleştirilen numuneler karşılaştırılmıştır. Bu doğrultuda lif oranının artmasıyla beraber kesik cam lif donatılı numunelerde eğilme dayanımının arttığı gözlemlenmiştir. Aynı şekilde kesik cam lif oranın artmasıyla beraber kırılma enerjisinin de arttığı görülmüştür. Sürekli cam lif donatılı üretimlerin eğilme dayanımları karşılaştırıldığında lif artışıyla beraber eğilme dayanımında önemli bir artış olmadığı gözlemlenmiştir. Bunun nedeninin liflerin matris ile yeterli aderansı sağlayamadığından kaynaklandığı düşünülmektedir. Endüstriyel olarak üretilen ve sektörde kabul görmüş panel malzemelerine yapılan dört noktalı eğilme deneyi sonucunda selülozik lif içeren çimento esaslı paneller en yüksek eğilme dayanımı sonucunu verirken, gevrek bir davranış göstererek ani göçme yaptığı belirlenmiştir. Tekstil donatılı çimento esaslı panel malzemesinin kullanılan lif tipinin bir düzlemde sürekli olması ve donatının matris ile aderansının yüksek olmasından dolayı en yüksek enerji yutma kapasitesine sahip olduğu görülmüştür, ancak eğilme dayanımı diğer panellerin altında kalmıştır. Kompozit panellere yapılan çekme deneyi sonucunda tekstil donatıya sahip çimento esaslı panelin çoklu çatlaklar oluşturarak ani kopma yapmadığı gözlemlenmiştir. Selülozik lifli çimento esaslı panellerin en yüksek çekme dayanımına sahip olduğu belirlenirken deformasyon miktarının diğer panellerin altında kaldığı görülmüştür. Sürekli cam lifli kompozitlerde ağırlıkça lif oranın artmasının kompozitin deformasyon miktarını arttırıcı yönde etkilediği görülürken çekme dayanımının artmasına etkisi olmadığı sonucu elde edilmiştir. Kesikli cam lifli kompozitlerde lif oranın artmasıyla deformasyon miktarının arttığı belirlenmiştir. Panel malzemelerde yapılan su emme deneyi sonucunda magnezyum oksit esaslı kompozitin en yüksek su emme oranına sahip olduğu görülmüştür. Selüloz ve ahşap lif içeren panel malzemelerin su emme oranlarının çimento esaslı tekstil donatılı panele oranla çok daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bunun nedeninin selülozik ve ahşap liflerin su emme kapasitelerinin yüksek olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Üretimi gerçekleştirilen çimento esaslı cam lif donatılı numuneler üzerinde yapılan su emme deneyleri sonucunda su emme değerlerinin birbirlerine yakın ve diğer panel malzemelerine göre su emmesinin çok az olduğu belirlenmiştir. Genleşme oranı tayini deneyi sonuçlarına göre en yüksek su emme değerine sahip olan magnezyum oksit esaslı kompozitin en yüksek genleşme oranına sahip olduğu belirlenmiştir. Çalışma kapsamında üretimi gerçekleştirilen çimento esaslı cam lif donatılı numunelerin daha düşük genleşme oranına sahip olduğu görülmüştür. Bu sonucun üretilen cam lif donatılı kompozit panellerin düşük su emme oranına sahip olmasından kaynaklandığı söylenebilir. Eğilme dayanımları, kırılma enerjileri, su emme ve genleşme oranı tayini deneyi sonuçları bir bütün olarak ele alındığında çalışma kapsamında üretimi gerçekleştirilen ağırlıkça %2,5 kesik cam lif içeren çimento esaslı kompozitlerin, eğilme dayanımını yüksek, yük etkisi altında sünek davranış gösteren, düşük su emme ve genleşme oranlarına sahip bir kompozit olduğu sonucuna varılmıştır.