CAM ELYAF TAKVİYELİ PLASTİK PROFİLLER İLE S355JR KALİTE ÇELİK PROFİLLERİN KOROZİF ORTAM AŞINMA DAVRANIŞLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

Abstract

ÖZET

Polimerler, makine parçaları (makine yatakları, elektronik yalıtım parçaları), bina ve inşaat bileşenleri için kullanılır. Polimer malzemeler tatmin edici elastikiyet modülü ve basma mukavemeti sergilerken, yetersiz çekme ve eğilme mukavemeti gözlenir. Bu nedenle öncelikle havacılık ve savunma endüstrileri için geliştirilen elyaf takviyeli plastik kompozitler, sivil altyapıda kullanım potansiyeline sahip bir malzeme sınıfı olduğu daha sonraları ortaya çıkmıştır. Cam elyaf takviyeli plastik kompozitler (CTP), gitgide artan oranda inşaat mühendislerinin kabul ettiği yeni bir inşaat malzemesidir. Köprü mühendisliği, ilk olarak CTP kompozitinin piyasaya sürülmesinden faydalanan inşaat mühendisliği alanları arasında yer almaktadır. Geleneksel inşaat malzemelerine göre bu kompozitlerin avantajları, yüksek çekme mukavemeti ile ağırlığın oranına karşılık gelen özgül mukavemeti, çeşitli şekillerde kalıplanma yeteneği ve çevre koşullarına karşı potansiyel direnç ve düşük bakım maliyetidir. Bu özellikler CTP kompozitini yenilikçi bir inşaat sektörü için iyi bir alternatif malzeme yapmaktadır: Bunlar çoğunlukla levha, şerit, taban, sütun ve mevcut köprü ve / veya sivil yapıların güçlendirilmesi için kiriş şeklinde olanlar, ve bir dereceye kadar, beton güçlendiricisi olarak çelik yerine kullanılan takviye çubuklarıdır. Bu çalışmada PULTECH Kompozit Yapı ve Teknolojileri İmalat San. Ve Tic. A.Ş. tarafından temin edilen izofitelik polyester reçine matrisli kısa E-cam fiber takviyeli kompozitlerin (CTP) darbe, çekme, eğme ve korozif aşınma davranışı, S355JR kalite çelik ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kullanılan kalın kesitli CTP, sürekli cam fiberlerin üst üste serilmeleri ile imal edilen yaklaşık 8 mm kalınlığında bir üründür. Karşılaştırma amacıyla kullanılan çelik, S355JR kalite olup et kalınlığı 10 mm dir. Bu çalışmada incelenen CPT kompozitlerin oda sıcaklığı darbe enerjisi S355JR kalite çeklikten düşük olup CTP kompozitlerin -50OC darbe enerjisi değeri çelikten yüksektir. Bu durum çelik malzemenin darbe enerjisinin sıcaklık düştükçe sünek kırılmadan gevrek kırılmaya doğru geçiş göstermesinden kaynaklanmaktadır. CTP kompozitlerin maksimum mukavemet değerleri çeliğin mukavemetine yakın olmakla birlikte CTP kompozitlerin süneklikleri oldukça düşüktür.

CTP kompozitlerin aşınma dirençleri, S355JR kalite çelik profillerin aşınma dirençlerinden yüksek bulunmuştur. Bu durum polimer matrisli kompozitlerin sürtünme sırasında sürtünmesiz bir yüzey özelliği sergilemesinden kaynaklandığı düşünülmektedir.

ABSTRACT

Polymers are used for machine parts (machine bearings, electronic insulation parts), building and construction components. The polymer material exhibits satisfactory modulus of elasticity and compressive strength, but shows insufficient tensile and bending strength. For this reason, fiber reinforced polymer composites developed primarily for the aerospace and defense industries are a class of materials with potential for use in civil infrastructure. Fiber reinforced polymer composite (FRP) is a new construction material that is increasingly acknowledged by civil engineers. Bridge engineering is among the civil engineering fields that first benefited from the introduction of the FRP composite. The advantages of these composites over conventional construction materials are the high tensile strength and specific strength corresponding to the ratio of weight, the ability to be molded in various ways, and the potential resistance to environmental conditions and low maintenance costs. These properties make the FRP composite a good alternative material for an innovative construction industry. During these 30 years, it has proven to be useful in several areas of application: mostly in the form of plates, strips, floors, columns and beams for reinforcing existing bridges and / or civil structures, and to some extent, reinforcing rods used as steel reinforcing concrete. In this study, the impact, tensile, bending and corrosive wear behavior of short E-glass fiber reinforced composites (FRP) with isophilic polyester resin matrix supplied by PULTECH Composite Structures and Technologies Manufacturing Industry and Trade Inc. were compared with S355JR quality steel. Thick section FRP used is a 4 layer product with a thickness of approximately 8 mm which is produced by re-joining the thin section composites produced with 3 mm wall thickness. The steel used for comparison is S355JR grade and the wall thickness is 10 mm. In this study, the room temperature impact energy of GRFP composites examined is lower than that of the S355JR quality steel, the GRFP composites have a -50OC impact energy value higher than the steel. This is due to the fact that the impact energy of the steel material changes from ductile to brittle as the temperature decreases. Although the maximum strength values of GRFP composites are close to the strength of steel, ductility of GRFP composites is quite low.

The abrasion resistance of GRFP composites was higher than that of S355JR grade steel profiles. This is believed to be due to the fact that the polymer matrix composites exhibit a frictionless surface property during friction test.