INVESTIGATION OF WASTE FOUNDRY SAND MODIFIED POLYMER CONCRETE AS A RAPID REPAIR MATERIAL
Date
2022-01-21
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Portland cement concrete (PCC) is a material composed of Portland cement, gravels,
sand, and water and used for construction purposes. When it is damaged due to fire,
sulfate attacks, or seismic forces, polymer concrete (PC) is one good candidate as a
rapid repair material for PCC. PC is a material that consists of aggregates and a
thermosetting resin as a binder. This present study investigates a special kind of PC
composed of waste foundry sand (WFS), epoxy resin, and rice husk ash (RHA) as a
repair material for PCC. In addition, the effect of surface roughness of PCC surface
was investigated by applying different levels of artificial roughness on PCC substrates
using various roughening techniques. Several mechanical tests, such as slant shear,
splitting tension and bi-surface shear tests were performed in order to determine the
bond strength between PCC and PC for four levels of substrate surface roughness. The
surfaces were classified according to their roughness level as (a) smooth surfaces, (b)
wire-brushed surfaces, (c) hole-drilled surfaces, and (d) sand-blasted surfaces. Overall,
three types of failures namely, adhesive, cohesive and mixed failures were observed.
It was found that not only the total surface roughness area but also the geometry of the
roughness feature has an effect on the bond strength depending on the type of the
applied stress and its direction. Furthermore, almost in all tested specimens, major or
minor cracks were observed in PCC part and that reflects the significance of adhesive
strength of the PC to the substrate.
Description
ATIK DÖKÜM KUMU İLE ÜRETİLEN POLİMER BETONUN HIZLI
TAMİR MALZEMESİ OLARAK KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI
ÖZ: Portland çimentosu, çakıl, kum ve sudan oluşan Portland çimentolu beton (PÇB) inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Yangın, sülfat etkisi veya sismik kuvvetlerden dolayı PÇB zarar gördüğünde, hızlı onarım sağlama özelliğinden dolayı polimer beton (PB) iyi bir tamir malzemesi adayıdır. PB, agrega ve bağlayıcı görevi gören termoset bir reçineden meydana gelmektedir. Bu çalışmada atık döküm kumu, epoksi reçine ve pirinç çeltiği külünden üretilen özel bir tip polimer betonun hızlı tamir malzemesi olarak kullanımı araştırılmıştır. Bunun yanı sıra, yüzey pürüzlülüğünün onarım malzemesinin PÇB’ye yapışmasına etkisi de, PÇB yüzeye uygulanan farklı seviyelerdeki yapay pürüzlülükler üzerinden incelenmiştir. Eğimli kesme, yarmada çekme ve çift yüzey kesme gibi deneyler uygulanarak dört farklı yüzey pürüzlülük seviyesine sahip PÇB ile PB arasındaki yapışma dayanımı belirlenmiştir. Yüzeyler, pürüzlülük seviyelerine göre (a) pürüzsüz, (b) tel fırça ile pürüzlendirilmiş, (c) delik delinerek pürüzlendirilmiş ve (d) kumlamayla dövülmüş yüzeyler olarak adlandırılmıştır. Deneylerde genel olarak adhesiv, kohesiv ve karışık türde üç farklı tip hasar gözlenmiştir. Yapılan çalışmada, uygulanan kuvvet tipi ve yönüne bağlı olarak, yüzey pürüzlülüğü alanı kadar geometrisinin de bağ dayanımında etkili olduğu tespit edilmiştir. Bunlara ek olarak neredeyse tüm numunelerde, PÇB kısmında küçük veya büyük çatlaklar gözlenmiştir ve bu durum kullanılan PB’un yapışma gücünün dikkate değer olduğunu göstermektedir.
ÖZ: Portland çimentosu, çakıl, kum ve sudan oluşan Portland çimentolu beton (PÇB) inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır. Yangın, sülfat etkisi veya sismik kuvvetlerden dolayı PÇB zarar gördüğünde, hızlı onarım sağlama özelliğinden dolayı polimer beton (PB) iyi bir tamir malzemesi adayıdır. PB, agrega ve bağlayıcı görevi gören termoset bir reçineden meydana gelmektedir. Bu çalışmada atık döküm kumu, epoksi reçine ve pirinç çeltiği külünden üretilen özel bir tip polimer betonun hızlı tamir malzemesi olarak kullanımı araştırılmıştır. Bunun yanı sıra, yüzey pürüzlülüğünün onarım malzemesinin PÇB’ye yapışmasına etkisi de, PÇB yüzeye uygulanan farklı seviyelerdeki yapay pürüzlülükler üzerinden incelenmiştir. Eğimli kesme, yarmada çekme ve çift yüzey kesme gibi deneyler uygulanarak dört farklı yüzey pürüzlülük seviyesine sahip PÇB ile PB arasındaki yapışma dayanımı belirlenmiştir. Yüzeyler, pürüzlülük seviyelerine göre (a) pürüzsüz, (b) tel fırça ile pürüzlendirilmiş, (c) delik delinerek pürüzlendirilmiş ve (d) kumlamayla dövülmüş yüzeyler olarak adlandırılmıştır. Deneylerde genel olarak adhesiv, kohesiv ve karışık türde üç farklı tip hasar gözlenmiştir. Yapılan çalışmada, uygulanan kuvvet tipi ve yönüne bağlı olarak, yüzey pürüzlülüğü alanı kadar geometrisinin de bağ dayanımında etkili olduğu tespit edilmiştir. Bunlara ek olarak neredeyse tüm numunelerde, PÇB kısmında küçük veya büyük çatlaklar gözlenmiştir ve bu durum kullanılan PB’un yapışma gücünün dikkate değer olduğunu göstermektedir.
Keywords
civil engineering