Influence of Alkali Resistant Basalt Fiber Strengthened with Saturated Ca(OH)2 on Cement Mortar Performance

Abstract

Bu çalışmada, takviye lifler ile çimento matrisi arasında daha yüksek uyumluluğa sahip bazalt lif takviyeli çimento harçları hazırlamak için, bazalt lifleri yüzey işlemi yapılmadan, Ca(OH)2 ile muamele edilerek ayrı ayrı çimento harcında kullanılmış ve harcın fiziksel ve mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Kıyılmış bazalt lifleri toplam karışımın ağırlıkça %0.05, %0.10, %0.15, %0.20 ve %0.25oranında kullanılmış ve lif takviyeli çimento harçları 40×40×160 mm test numuneleri olarak üretildikten sonra suda küre tabi tutulmuşlar ve birim hacim kütle, yayılma, eğilme ve basınç dayanımı ve kuruma büzülmesi özelliklerinin değişimine dair deneysel bir araştırma sunulmaktadır. Bu çalışma, beş farklı grup çimento harcının karşılaştırması şeklinde tamamlanmıştır. Birinci grup harç numuneleri, bazalt lifi içermeyen kontrol numuneleri olmak üzere bir seri olarak üretilmiştir. İkinci grup harçlarda, işlem görmemiş yalın bazalt lifleri ayrı bir seri olarak çimento harcında kullanılmıştır. Üçüncü grupta, çimento harcı karışım dizaynına ağırlıkça %0.10 TiO2 ilave edilmiş ve işlem görmemiş yalın bazalt lifleri kullanılmıştır. Dördüncü ve beşinci grup çimento harcında ise, sırasıyla 28 gün ve 56 gün boyunca önceden hazırlanmış doymuş Ca(OH)2 solüsyonlarında bekletilerek alkali ortama direnci ve kimyasal kararlılığı artırma işlemi yapılmış bazalt lifleri kullanılmıştır. Çalışma sonuçlarına göre, 3 ve 7 günlük basınç dayanımlarında işlem görmemiş yalın bazalt lifleri harcın dayanımını artırırken, 28 günlük basınç dayanımları %0.10’un üzerinde yalın lif kullanımıyla azalmıştır. Harç karışımına TiO2 ilave edilmesiyle birlikte basınç dayanım değerleri kontrol harcına kıyasla iyileşmiştir. Bazalt lifinin doymuş Ca(OH)2 solüsyonlarında bekletilme süresi arttıkça, lifin bünyesine daha yüksek miktarda çözelti emilimi sağlanmaktadır. Bu işlemle lifin hem alkali dayanımı iyileştiği hem de çimento hidratasyonunda lifin bağ yeteneğinin artarak harcın dayanımının iyileştiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, lif oranı arttıkça kuruma büzülmesinin azaldığı, Ca(OH)2 ile işlem görmüş liflerin kullanılmasıyla bu azalmada daha etkin sonuçlar alınabileceği tespit edilmiştir.