Polimerle iyileştirilmiş harçların farklı kür koşulları ve yüksek sıcaklık etkisi altında mekanik davranışlarının incelenmesi

Polimer teknolojisindeki gelişmelerle ucuzlayan ve yaygınlaşan polimerler, günümüzde çeşitli yapısal uygulamalarda da oldukça sık kullanım alanı bulmaya başlamıştır. Polimer katkılar, betonun fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirmektedirler. Ayrıca polimer katkılar harçların donma-çözülme direnci, asit direnci, sülfat direnci gibi dayanıklılık özelliklerini de attırarak daha uzun ömürlü bir beton elde edilmesini sağlamaktadır. Bununla birlikte yüksek ısı etkisinde ergiyerek betona kavlanma gibi zararlı etkilere karşı katkı sağlaması beklenir. Öte yandan, polimer malzemenin polimerleşebilmesi için kuru ortama, betonun ise hidratasyonu için suya ihtiyaç duyması bu kompozitler için önemli bir sorunu teşkil etmektedir. Bu bağlamda oluşan bu çalışma iki ana kısımdan oluşur. Birinci kısmında farklı koşullarda kür edilen polimerle iyileştirilmiş harçların mekanik ve fiziksel özellikleri incelenerek en uygun kür şartı belirlenmiştir. Bunun için 3 farklı polimer (MAD (Modifiyeli Akrilik Dispersiyon), PÜ (Poliüretan), SBR (Stiren Butadiyen Kauçuk)) çimento harçlarına 5 farklı oranda (%0, %5, %10, %15, %20) katılarak numuneler hazırlanmıştır. Daha sonra hazırlanan numuneler, 3 farklı kür (1. Kür: Günde iki kez dışarıda sulama, 2. Kür: 16 saat suda 8 saat dışarıda, 3. Kür: 1 gün suda bir gün dışarıda) koşulunda 28 gün boyunca kür edildikten sonra mekanik özelliklerinin değişimi gözlemlenmiştir. İkinci kısmında ise birinci kısımda belirlenen kür koşulu ile kür edilen numunelerin yüksek ısı dirençleri gözlemlenmiştir. Yüksek ısı deneyleri kapsamında mevcut 3 farklı polimer (MAD, PÜ, SBR) malzeme çimento hamurlarına 5 farklı katkı oranında (%0, %5, %10, %15, %20) katılarak numuneler hazırlanmıştır. Daha sonra bu numuneler 28 gün boyunca birinci kısımda belirlenen kür koşulu ile kür edildikten sonra 4 farklı sıcaklığa (21 °C, 100 °C, 200 °C ve 250 °C) tabi tutulmuştur. Belirtilen sıcaklıklara bir saat maruz kalan numunelerin mekanik özelliklerinin değişimi gözlemlenmiştir. Ayrıca polimerle iyileştirilmiş harçların fiziksel özelliklerinin değişimini incelemek için petrografik özellikleri, su emme, su işleme derinliği ve birim kütleleri de belirlenmiştir. Çalışmadan elde edilen en önemli bulgular özetlenecek olunursa; öncelikle fiziksel özellikler dikkate alındığında, polimer katkıların numunelerin su emme oranını ve su işleme derinliğini önemli ölçüde düşürdüğü tespit edilmiştir. Çalışmanın birinci kısmından elde edilen sonuçlar doğrultusunda polimer katkılı taze harç numunelerinin su ile teması arttıkça mekanik özelliklerinin düştüğü gözlemlenmiştir. Bu sonuç doğrultusunda en uygun kür koşulu su ile temasın en az olduğu 1. Kür Koşulu olarak belirlenmiştir. Genel olarak polimerle iyileştirilme harcın basınç dayanımını azaltırken eğilme dayanımı ve yüksek sıcaklık direncini olumlu yönde etkilemiştir. Sonuç olarak, kullanılan polimer türlerinden SBR ve MAD harçların özellikleri üzerinde olumlu bir etki gösterirken, PÜ ise tüm şartlar altında olumsuz sonuçlar göstermiştir. En yüksek sıcaklık (250 °C) için en iyi performansı SBR polimeri göstermiştir. 250 °C sıcaklığa maruz kalması sonucunda katkısız numunelerle kıyaslandığında %15 SBR katkılı harçların, eğilme dayanımı %42, sehimi %15, basınç dayanımı %21 daha yüksek çıkarak oldukça olumlu sonuçlar vermiştir.