Polipropilen lif ile güçlendirilmiş köpük betonlarda taban külünün hafif agrega olarak kullanımının araştırılması

Abstract

Köpük beton, geleneksel betona göre daha yüksek akışkanlığı, azaltılmış ağırlığı, artırılmış ısıl ve yangın direnci ve daha düşük maliyeti nedeniyle günümüzde inşaat sektöründe büyük önem kazanmaktadır. Bu çalışma, ince agregalar ve polipropilen lifler olarak taban külü içeren köpük betonun özelliklerinin incelenmesine odaklanmaktadır. Bu amaçla, iki farklı dozajda çimento (300 ve 400 kg/m3 ), üç farklı dozajda köpük maddesi (40, 50 ve 60 kg/m3 ) ve üç polipropilen lif içeriği (hacimce %0, 0.5 ve 1), taban külü içeren fiber takviyeli köpük betonun taze, fiziksel, mekanik, termal ve dayanıklılık özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca, yüksek sıcaklığın köpük betonun özellikleri üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Sonuçlar, köpük içeriğindeki artışla birlikte köpük betonun görünür porozitesinde, su emmesinde ve kapilaritesinde bir artış olduğunu göstermektedir. Sırasıyla köpük maddesi, çimento ve polipropilen lif içeriğinin artmasıyla köpük betonun ısıl iletkenliğinde, gözenekliliğinde ve büzülmesinde bir azalma gözlenir. Yüksek sıcaklık altında, köpük ajan içeriğindeki artışla birlikte köpük betonun kütle kaybında azalma ve basınç ve eğilme dayanımlarında artış gözlenmektedir. Köpük beton numunelerinin yüksek sıcaklığa maruz bırakıldıktan sonra yapılan SEM analizinde, kalsiyum silikat fazlarının ayrıştığını termal gerilmelerden kaynaklanan çatlaklar ve birbirine bağlı gözenekler görülmüştür. Ayrıca yüksek miktarda köpük içeriği, polipropilen lif ve çimento içeriğine sahip köpük betonun donma-çözülme direncinin arttığı belirlenmiştir. Sonuçlar, ince agregalar ve polipropilen lifler olarak taban külü içeren tüm köpük beton karışımlarının, Amerikan Beton Enstitüsü yönergelerine göre orta mukavemetli beton olarak kullanılabileceğini ve bunun da gelişmiş köpük beton performansı ve sürdürülebilir yapı tasarımına katkı sağlayacağı görülmüştür.