Cam elyaf takviyeli plastik profiller ile s355jr kalite çelik profillerin korozif ortam aşınma davranışlarının karşılaştırılması

Abstract

Polimerler, makine parçaları (makine yatakları, elektronik yalıtım parçaları), bina veinşaat bileşenleri için kullanılır. Polimer malzemeler tatmin edici elastikiyet modülüve basma mukavemeti sergilerken, yetersiz çekme ve eğilme mukavemeti gözlenir. Bunedenle öncelikle havacılık ve savunma endüstrileri için geliştirilen elyaf takviyeliplastik kompozitler, sivil altyapıda kullanım potansiyeline sahip bir malzeme sınıfıolduğu 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 faydalananinşaat mühendisliği alanları arasında yer almaktadır. Geleneksel inşaat malzemelerinegöre bu kompozitlerin avantajları, yüksek çekme mukavemeti ile ağırlığın oranınakarşılık gelen özgül mukavemeti, çeşitli şekillerde kalıplanma yeteneği ve çevrekoşullarına karşı potansiyel direnç ve düşük bakım maliyetidir. Bu özellikler CTPvkompozitini yenilikçi bir inşaat sektörü için iyi bir alternatif malzeme yapmaktadır:Bunlar çoğunlukla levha, şerit, taban, sütun ve mevcut köprü ve / veya sivil yapılarıngüçlendirilmesi için kiriş şeklinde olanlar, ve bir dereceye kadar, beton güçlendiricisiolarak çelik yerine kullanılan takviye çubuklarıdır. Bu çalışmada PULTECHKompozit Yapı ve Teknolojileri İmalat San. Ve Tic. A.Ş. tarafından temin edilenizofitelik polyester reçine matrisli kısa E-cam fiber takviyeli kompozitlerin (CTP)darbe, çekme, eğme ve korozif aşınma davranışı, S355JR kalite çelik ile karşılaştırmalıolarak incelenmiştir. Kullanılan kalın kesitli CTP, sürekli cam fiberlerin üst üsteserilmeleri ile imal edilen yaklaşık 8 mm kalınlığında bir üründür. Karşılaştırmaamacıyla kullanılan çelik, S355JR kalite olup et kalınlığı 10 mm dir. Bu çalışmadaincelenen CPT kompozitlerin oda sıcaklığı darbe enerjisi S355JR kalite çekliktendüşük olup CTP kompozitlerin -50OC darbe enerjisi değeri çelikten yüksektir. Budurum çelik malzemenin darbe enerjisinin sıcaklık düştükçe sünek kırılmadan gevrekkırılmaya doğru geçiş göstermesinden kaynaklanmaktadır. CTP kompozitlerinmaksimum mukavemet değerleri çeliğin mukavemetine yakın olmakla birlikte CTPkompozitlerin süneklikleri oldukça düşüktür.CTP kompozitlerin aşınma dirençleri, S355JR kalite çelik profillerin aşınmadirençlerinden yüksek bulunmuştur. Bu durum polimer matrisli kompozitlerinsürtünme sırasında sürtünmesiz bir yüzey özelliği sergilemesinden kaynaklandığıdüşünülmektedir.

Polymers are used for machine parts (machine bearings, electronic insulation parts),building and construction components. The polymer material exhibits satisfactorymodulus of elasticity and compressive strength, but shows insufficient tensile andbending strength. For this reason, fiber reinforced polymer composites developedprimarily for the aerospace and defense industries are a class of materials withpotential for use in civil infrastructure. Fiber reinforced polymer composite (FRP) is anew construction material that is increasingly acknowledged by civil engineers. Bridgeengineering is among the civil engineering fields that first benefited from theintroduction of the FRP composite. The advantages of these composites overconventional construction materials are the high tensile strength and specific viistrength 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 innovativeconstruction industry. During these 30 years, it has proven to be useful in several areasof application: mostly in the form of plates, strips, floors, columns and beams forreinforcing existing bridges and / or civil structures, and to some extent, reinforcingrods used as steel reinforcing concrete. In this study, the impact, tensile, bending andcorrosive wear behavior of short E-glass fiber reinforced composites (FRP) withisophilic polyester resin matrix supplied by PULTECH Composite Structures andTechnologies Manufacturing Industry and Trade Inc. were compared with S355JRquality steel. Thick section FRP used is a 4 layer product with a thickness ofapproximately 8 mm which is produced by re-joining the thin section compositesproduced with 3 mm wall thickness. The steel used for comparison is S355JR gradeand the wall thickness is 10 mm. In this study, the room temperature impact energy ofGRFP composites examined is lower than that of the S355JR quality steel, the GRFPcomposites have a -50OC impact energy value higher than the steel. This is due to thefact that the impact energy of the steel material changes from ductile to brittle as thetemperature decreases. Although the maximum strength values of GRFP compositesare 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 gradesteel profiles. This is believed to be due to the fact that the polymer matrix compositesexhibit a frictionless surface property during friction test.