Yüksek sıcaklık ve sülfat hücumuna maruz kalmış çimento esaslı lifli kompozitlerin mühendislik özelliklerinin makine öğrenmesi yöntemleriyle incelenmesi

Mevcut çalışmada, farklı sıcaklık etkileri (25°C, 200°C ve 500°C), ve farklı kür yaşları (7, 28 ve 90 gün) ile yüksek sıcaklık ve sülfat etkisi altında iki farklı lif türünün basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve ultrases dalgası yayılma hızı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmanın amacı, bu parametrelerin malzemenin mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini belirlemektir. Deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen veriler, Aşırı Öğrenme Makinesi (ELM) ve Grup Yöntemi Veri İşleme (GMDH) modelleri kullanılarak analiz edilmiştir. Elde edilen bulgular, belirlenen parametrelerin malzeme performansını nasıl etkilediğini ortaya koymuş ve ELM ile GMDH'nin bu etkilerin modellenmesindeki etkinliğini göstermiştir. Yüksek sıcaklık parametreleri dikkate alındığında; farklı kür yaşlarında ve sıcaklık seviyelerinde yapılan testler, erken kür aşamasında mikro yapısal boşlukların ve çatlakların tam olarak dolmadığını, daha ileri kür yaşlarında ise daha kararlı mikro yapılar oluştuğunu ve basınç dayanımının arttığını göstermiştir. 200°C’de mikro yapısal gelişim teşvik edilirken, 500°C’de belirgin hasarlar ve dayanım kayıpları gözlemlenmiştir. Mikro çelik ve polipropilen liflerin birlikte kullanımı, yüksek sıcaklıklarda daha dengeli bir performans sunmuştur. Uçucu kül, ilerleyen kür yaşlarında dayanımı artırırken, genel olarak mikro yapısal performansı iyileştirmiştir. UPV değerleri, kür yaşı ve sıcaklığa bağlı olarak değişiklik göstermiştir. Mikro çelik ve polipropilen liflerin bir arada kullanılması, malzemelerin yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklılığını artırmış; uçucu kül ve nano kalsit ise lif-matris ara yüz özelliklerini iyileştirerek eğilme dayanımını artırmıştır. Bu bulgular, yüksek sıcaklığın çimento esaslı malzemeler üzerindeki dayanım etkilerini ve farklı malzeme ve katkı maddelerinin bu etkileri azaltmada yardımcı olabileceğini göstermektedir. Sülfat etkisi koşullarında; düşük su/bağlayıcı oranı ve lif kullanımının sonucu olarak sülfattan kaynaklanan yıpratıcı bir değişim gözlenmemiştir. Sülfat çözeltisinin mikro yapıya nüfuz etmesiyle ek hidratasyon reaksiyonları teşvik edilmiş ve dayanım artışı sağlanmıştır. Uçucu kül ve nano kalsit içeren karışımlarda daha yoğun bir matris oluşmuş ve bu durum dayanım değerlerinde artış sağlamıştır. Yüksek sıcaklık sonrası sülfat çözeltisine maruz kalan numunelerde basınç dayanımı artışı gözlemlenmiş, ancak kritik düzeyde bir fark oluşmamıştır. Polipropilen lifler yüksek sıcaklıklarda eriyerek sülfatların çimento esaslı kompozitlerin içine daha kolay nüfuz etmesine neden olmuş iken çelik liflerin kullanıldığı karışımlarda ise en yüksek eğilme dayanımını göstermiştir. Sülfat etkisinin mikroyapısal özellikler üzerinde önemli bir değişim yapmadığı, 7, 28 ve 90 günlük kür yaşlarında ölçülen UPV değerleriyle ortaya konulmuştur.