FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME

Ali Kaya; Lütfullah Gündüz

doi:10.17780/ksujes.1488877

TR EN

FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME

Abstract

Alçı esaslı kompozit harçlar, yapı endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve çeşitli inşaat uygulamalarında tercih edilen önemli bir yapı malzemesidir. Bu harçlar, alçı matris içerisine farklı takviye maddelerinin katılmasıyla geliştirilmiş, dayanıklılığı ve mukavemeti artırılmış kompozit malzemelerdir. Antik medeniyetlerden günümüze kadar uzanan bir geçmişe sahip olan alçı, modern inşaat teknikleriyle daha da yaygınlaşmış ve günümüzde kompozit harçlar olarak kullanımı yaygınlaşmıştır. Ancak, bu malzemeler bazı mekanik özelliklerde sınırlamalar getirmektedir eğilme dayanımı, basınç dayanımı veya ısı iletimi konularında bazı problemler ile karşılaşılabilmektedir. Bu çalışma farklı cam lifi takviyelerinin alçı esaslı kompozit harçların performansı üzerindeki etkilerini incelemektedir. Mikronize cam lifi, taraklanmış cam lifi, 6 mm ve 12 mm cam lifi gibi farklı cam lifi türlerinin kullanıldığı deneyler, harcın mekanik özellikleri ve sıcaklık etkileri üzerinde kapsamlı analizler sunmaktadır. Bu analizler, alçı esaslı kompozit harçların tasarımını ve kullanımını daha etkili hale getirmek için önemli bilgiler sağlamaktadır.

Keywords

A TECHNICAL EVALUATION ON THE COMPARISION OF THE MECHANICAL AND THERMAL PERFORMANCES OF DIFFERENT SIZE GLASS FIBERS REINFORCED GYPSUM BASED COMPOSITE MORTARS

Abstract

Gypsum-based composite mortars are widely used in the construction industry and preferred in various construction applications. These mortars are composite materials improved by adding different reinforcing materials to the gypsum matrix, enhancing their durability and strength. Gypsum, which has a long history from ancient civilizations to the present, has become more widespread with modern construction techniques, and its use in composite mortars has increased today. However, there are some limitations in the physical and mechanical properties of these materials. For instance, compared to cement-bonded mortar combinations, significant differences can be observed in technical properties such as flexural strength, compressive strength and thermal conductivity. This study examines the effect of different sizes of glass fiber reinforcements on the performance of gypsum-based composite mortars. Test samples were prepared using micronized, combed, 6 mm and 12 mm glass fibers, the analysis results on unit weight change, water absorption, apparent porosity, mechanical properties and thermal effects are presented comparatively in the context of fiber size effect. It was observed that sample 12 mm fibers performed better than those with other fiber sizes. The findings aim to improve design and usage conditions of gypsum-based composite mortar products.

Keywords

References

ALL ALÇI, (2024), Kartonpiyer Alçısı, Etknik Özellikler, https://www.allalci.com/urun/kartonpiyer-alcisi#pd-download
ASTM C20, (2022), Standard Test Methods for Apparent Porosity, Water Absorption, Apparent Specific Gravity, and Bulk Density of Burned Refractory Brick and Shapes by Boiling Water, Designation: C20 − 00 (Reapproved 2022), ASTM International, United States.
AL-Ridha A.S.D., Abbood A.A., Hussein H.H., (2017), Improvement of Gypsum Properties Using S.F.Additive, International Journal of Science and Research (IJSR), ISSN (Online): 2319-7064, Volume 6 Issue 8, August 2017, www.ijsr.net, Paper ID: ART20175774, p504-509, DOI: 10.21275/ART20175774
Biçer, A. (2020). Thermal Properties of Gypsum Plaster with Fly Ash. Uluslararası Doğu Anadolu Fen Mühendislik Ve Tasarım Dergisi, 2(1), 120-133.
Bouzit, S., Laasri, S., Taha, M., Laghzizil, A., Hajjaji, A., Merli, F., & Buratti, C. (2019). Characterization of natural gypsum materials and their composites for building applications. Applied Sciences, 9(12), 2443. https://doi.org/10.3390/app9122443
Chernysheva, N., Lesovik, V., Fediuk, R., & Vatin, N. (2020). Improvement of performances of the gypsum-cement fiber reinforced composite (GCFRC). Materials, 13(17), 3847. https://doi.org/10.3390/ma13173847
Devrek, O., Sevinç, A. H., Durgun, M. Y., Uras, Y. (2022). Alçı Esaslı Karışımlarda Mikronize Cam Küreciklerinin Değelendirilmesi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(4), 591-601. https://doi.org/10.17780/ksujes.1142101
Doleželová, M., Krejsová, J., Scheinherrová, L., Keppert, M., & Vimmrová, A. (2022). Investigation of environmentally friendly gypsum based composites with improved water resistance. Journal of Cleaner Production, 370, 133278. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133278

Demir, İ. (2019). Bazı selülozik esaslı sekonder lifsel hammaddeler katılarak üretilmiş alçı esaslı kompozitlerin teknolojik özelliklerinin araştırılması (Master's thesis, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü).
Esan, M. T. (2024). Review of gypsum reinforced composites as building materials. Discover Civil Engineering, 1(1), 1-25. DOI: 10.1007/s44290-024-00005-x
Fantilli, A. P., Jóźwiak-Niedźwiedzka, D., & Denis, P. (2021). Bio-fibres as a reinforcement of gypsum composites. Materials, 14(17), 4830. https://doi.org/10.3390/ma14174830
Gonçalves, R. M., Martinho, A., & Oliveira, J. P. (2022). Evaluating the potential use of recycled glass fibers for the development of gypsum-based composites. Construction and Building Materials, 321, 126320. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.126320
Gencel, O., Hekimoglu, G., Sarı, A., Ustaoglu, A., subası, s., marasli, m., . . . Memon, S. (2022). Glass fiber reinforced gypsum composites with microencapsulated PCM as. Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127788
Jia, R., Wang, Q., & Feng, P. (2021). A comprehensive overview of fibre-reinforced gypsum-based composites (FRGCs) in the construction field. Composites Part B: Engineering, 205, 108540. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.108540
Khamidov, A., Akhmedov, I., Kholmirzayev, S., Yusupov, S., Kazadayev, A., & Sharopov, B. (2022). Application of heat-insulating composite gypsum for energy efficient constructio. Science and innovation, 1(A8), 1058-1064. DOI: 10.5281/zenodo.7447953
Kuqo, A., & Mai, C. (2021). Mechanical properties of lightweight gypsum composites comprised of seagrass Posidonia oceanica and pine (Pinus sylvestris) wood fibers. Construction and Building Materials, 282, 122714. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122714
Li, Z., Wu, Z., Wang, X., Liu, J., Yan, W., Ding, L., & Huang , H. (2022). Physical and mechanical properties of gypsum-based composites. Journal of Building Engine. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.168
Padevět P., Tesárek P., Plachý T., (2011), Evolution of mechanical properties of gypsum in time, INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICS, Issue 1, Volume 5, 2011
Ren, K., Cui, N., Zhao, S., Zheng, K., Ji, X., Feng, L., ... & Xie, N. (2021). Low-carbon sustainable composites from waste phosphogypsum and their environmental impacts. Crystals, 11(7), 719. https://doi.org/10.3390/cryst11070719
S. Korkmazi, F. Birinci, Increasing the Tensile Strength of Fiber Reinforced Self-Compacting-Concrete, and Effects of Fiber Type and Orientation, Romanian Journal of Materials, 2017, 47(3), 361.
Şahin, H., & Demir, İ. (2019). Gypsum-Based Boards Made from Mixtures of Waste Cellulosic Sources: Part 1. Physical and Mechanical Properties. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi(16), 567-576. https://doi.org/10.31590/ejosat.565240
TS EN 1015-10, (2001), Kâgir harcı-Deney metotları- Bölüm 10: Sertleşmiş harcın boşluklu kuru birim hacim kütlesinin tayini, TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ, İnşaat İhtisas Grubu, s5, Ankara
TS EN 1015-11, (2020), Kagir harcı - Deney yöntemleri - Bölüm 11: Sertleşmiş harcın eğilmede çekme ve basınç dayanımının tayin, TÜRK STANDARDLARI ENSTİTÜSÜ, Teknik Kurul, s18, Ankara
Vitti, P. (2021). Mortars and masonry—structural lime and gypsum mortars in Antiquity and Middle Ages. Archaeological and anthropological sciences, 13(10), 164. DOI: 10.1007/s12520-021-01408-y
Wu, T., Yue, K., Wang, S., Liang, B., Wu, P., Lu, W., ... & Sun, K. (2024). Experimental investigation on mechanical properties and fire performance of innovative wheat straw-gypsum composites as building sheathing panels. Industrial Crops and Products, 208, 117897. DOI: 10.1016/j.indcrop.2023.117897
Yildizel, S. A. (2020). Material properties of basalt-fiber-reinforced gypsum-based composites made with metakaolin and silica sand. Mechanics of Composite Materials, 56, 379-388. https://doi.org/10.1007/s11029-020-09889-z
Zhu, C., Zhang, J., Peng, J., Cao, W., & Liu, J. (2018). Physical and mechanical properties of gypsum-based composites reinforced with PVA and PP fibers. Construction and Building Materials, 163, 695-705. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.168

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Construction Materials

Journal Section

Research Article

Authors

Ali Kaya ^*
0009-0008-3347-900X
Türkiye

Lütfullah Gündüz
0000-0003-2487-467X
Türkiye

Publication Date

December 3, 2024

Submission Date

May 23, 2024

Acceptance Date

September 4, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 27 Number: 4

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1488877

IZ

https://izlik.org/JA24FU45SP

Cite

RIS / Bibtex

APA

Kaya, A., & Gündüz, L. (2024). FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(4), 1267-1284. https://doi.org/10.17780/ksujes.1488877

AMA

1.Kaya A, Gündüz L. FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME. KSU J. Eng. Sci. 2024;27(4):1267-1284. doi:10.17780/ksujes.1488877

Chicago

Kaya, Ali, and Lütfullah Gündüz. 2024. “FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27 (4): 1267-84. https://doi.org/10.17780/ksujes.1488877.

EndNote

Kaya A, Gündüz L (December 1, 2024) FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27 4 1267–1284.

IEEE

[1]A. Kaya and L. Gündüz, “FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME”, KSU J. Eng. Sci., vol. 27, no. 4, pp. 1267–1284, Dec. 2024, doi: 10.17780/ksujes.1488877.

ISNAD

Kaya, Ali - Gündüz, Lütfullah. “FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27/4 (December 1, 2024): 1267-1284. https://doi.org/10.17780/ksujes.1488877.

JAMA

1.Kaya A, Gündüz L. FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME. KSU J. Eng. Sci. 2024;27:1267–1284.

MLA

Kaya, Ali, and Lütfullah Gündüz. “FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 27, no. 4, Dec. 2024, pp. 1267-84, doi:10.17780/ksujes.1488877.

Vancouver

1.Ali Kaya, Lütfullah Gündüz. FARKLI BOYUTLARDA CAM LİFİ TAKVİYELİ ALÇI ESASLI KOMPOZİT HARÇLARIN MEKANİK VE TERMAL PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ÜZERİNE TEKNİK BİR İRDELEME. KSU J. Eng. Sci. 2024 Dec. 1;27(4):1267-84. doi:10.17780/ksujes.1488877