TR202020194A2 - Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇ - Google Patents

Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇

Info

Publication number
TR202020194A2
TR202020194A2 TR2020/20194A TR202020194A TR202020194A2 TR 202020194 A2 TR202020194 A2 TR 202020194A2 TR 2020/20194 A TR2020/20194 A TR 2020/20194A TR 202020194 A TR202020194 A TR 202020194A TR 202020194 A2 TR202020194 A2 TR 202020194A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
fibers
reinforcement element
concrete
waste
recycled
Prior art date
Application number
TR2020/20194A
Other languages
English (en)
Inventor
Erdal Burak
Patkavak Mert
Alparslan Uğur
Original Assignee
Kordsa Tekni̇k Teksti̇l Anoni̇m Şi̇rketi̇
Kordsa Teknik Tekstil As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kordsa Tekni̇k Teksti̇l Anoni̇m Şi̇rketi̇, Kordsa Teknik Tekstil As filed Critical Kordsa Tekni̇k Teksti̇l Anoni̇m Şi̇rketi̇
Priority to TR2020/20194A priority Critical patent/TR202020194A2/tr
Priority to PCT/TR2021/051135 priority patent/WO2022125029A2/en
Publication of TR202020194A2 publication Critical patent/TR202020194A2/tr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/18Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/20Waste materials; Refuse organic from macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/06Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/0625Polyalkenes, e.g. polyethylene
    • C04B16/0633Polypropylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Buluş, betonun güçlendirilmesi için geri dönüştürülmüş atık fiberler içeren bir güçlendirme elemanı ve söz konusu güçlendirme elemanının üretim yöntemi ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME BETONU GÜÇLENDIRMEK ÜZERE BIR GÜÇLENDIRME ELEMANI VE ÜRETIM YÖNTEMI Teknik Alan Bulus, betonun güçlendirilmesi için makro liflerin (kirpik) tekrar kullanimi amaciyla gelistirilen ve geri dönüstürülmüs atik fiberler içeren bir güçlendirme elemani ve söz konusu güçlendirme elemaninin üretim yöntemi ile ilgilidir. Önceki Teknik Polimerler, normal sicaklikta genellikle kati halde bulunan, belirli basinç ve sicaklikta mekanik olarak veya kimyasal yolla sekillendirilebilen ve kaliplanabilen inorganik maddelerdir. Çimento esasli baglayicilarin, bütününün veya bir kisminin polimerle yer degistirmesiyle beton-polimer kompozit malzemeler elde edilmektedir. Beton içerisinde kullanilan polimer lifler 2 gruba ayrilmaktadir. l. Mikro lifler; esdeger çapi 0.3 mm7den küçük veya esit olan lifler için tanimlanmistir. 2. Makro lifler; esdeger çapi 0.3 mm°den büyük olan lifler için tanimlanmistir. Beton içerisinde kullanilan makro lifler betonun çatlak direnci ve enerji yutma kapasitesini arttirmak için kullanilmaktadir. Geleneksel betonun birim sekil degistirme yetenegi çok düsüktür. Bu nedenle yük altinda sekil degistiremez ve ani olarak göçme meydana gelir. Betonun içerisine eklenen makro lifler betonun sekil degistirme yetenegini artirmaktadir. Böylece dinamik yüklere karsi ani göçme olmadan yapi ayakta durabilmektedir. Beton bünyesi geregi büzülmeye de ugramaktadir. Bu büzülineler çekme gerilmeleri olusturmakta ve buna bagli olarak betonda çatlaklar meydana gelmektedir. Çekme gerilmelerini karsilamak için beton içerisinde polimer makro lif eklenmektedir. Polimer makro lifler sagladigi çekme 9081.169 kuvveti ile betonu bir arada tutup çatlaklarin ilerlemesini durdurma etkisine sahiptir. Böylece betona çatlak direnci saglanmis olur. Çatlaklar beton için durabilite (zamanla meydana gelen dayanzmdakz' degismeler) açisindan çok önemlidir. Çatlaksiz bir betonun servis Ömrü uzundur. Polimer lifler çatlak kontrolü ve yük tasima kapasitesi saglamaktadir. Genel olarak kullanim alanlari zemin betonlari, kaplama betonlari (sap, topping) ve püskürtme (shotcrete) beton uygulamalaridir. Mevcut teknikte Kratos PP ürünü %100 saf hammadde ile üretilmektedir. Meydana gelen teknolojik telefler hurda olarak satilmaktadir. Bu durum hem ürünün maliyetini artirmakta hem de pazarda rekabet etme durumunu zorlastirmaktadir. Bahsedilen mevcut teknikteki uygulamada, atiklarin depolanmasi için yer/alan kaybi yasanmakta, atik malzemeler degerlendirilememektedir. Teknigin bilinen durumunda yer alan KR101794960 Bl sayili patent basvurusu, makro-sentetik fiber takviyeli beton bilesimi ile ilgilidir. Ayrica basvuruda, güçlendirici materyallerin asinmasini veya kirilmasini önleyebilen bir beton sentetik Ilberle güçlendirilmis beton kompozisyonu açiklanmaktadir. Bulusun Kisa Açiklamasi Bulusun amaci, geri dönüstürülmüs Ilber kisa ipliklerin sisteme yüklenmesi sayesinde, betonun güçlendirilmesine yönelik yeni bir güçlendirme elemani gerçeklestirmektir. Bulusun amaci, atik malzemelerin degerlendirilmesine imkan saglayan, buna bagli olarak toplam ürün verimliliginin arttirilmasina ve ekonomik maliyetin düsürülmesine katki sunan yeni bir ürün elde etmektir. 9081.169 Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amacina ulasmak için gerçeklestirilen "Betonu Güçlendirmek Üzere Bir Güçlendirme Elemani ve Üretim Yöntemi" ekli sekillerde gösterilmis olup; bu sekiller: Sekil 1. Üretilen polimer life göre tokluk degerlerinin grafiksel gösterimidir. Bulus, betonu güçlendirilmek ainaciyla kullanilmak üzere bir güçlendirme elemani ve söz konusu güçlendirme elemaninin üretim yöntemi ile ilgilidir. Söz konusu güçlendirme elemani, fiber üretiminde atik olarak ayrilan ve geri dönüstürülen alan geri dönüstürüimüs fiber malzemelerin uzunlugu yani hatta yeniden islem görecek fiberlerin uzunlugu 01 mm ile 30 mm araliginda ve tercihen 3-10 mm araligindadir. Nihai ürün olan güçlendirme elemani içerisinde yer alan geri dönüstürülmüs fiber malzemelerin uzunlugu ise 20-100 mm araligindadir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, lm3 beton içerisinde 0,9 kg ila 27,3 kg araliginda güçlendirine elemani bulunmaktadir. Güçlendirme elemaninin içerdigi sentetik liflerin çekme gerilmesi 300 - 1000 Mpa araliginda, elastisite modülü ise 3-15 Gpa araligindadir. Bulusta kullanilan sentetik fiberler tercihen polipropilenden mamuldur. Güçlendirme elemani, polipropilene ek olarak, polietilen ve/veya polietilenteraftelat ve/Veya Poliamit 6,6 içerebilmektedir, Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, bahsedilen güçlendirme elemaninin içerdigi sentetik fiberlerin dtex degeri 300-9000 araligindadir. Ek olarak, kullanilan söz konusu sentetik fiberlerin boyu 0.1 mm - 30 mm araligindadir. Bulus konusu güçlendirme elemaninin üretim yöntemi, fiber üretimindeki atik fiberlerin dozaj lama ve besleme ünitesi vasitasiyla geri dönüstürülerek sisteme geri yüklenmesi prensibine dayanmaktadir. Dönüsüm hattindan toplanan atik ürünler, 9081.169 bir kesme cihazinda istenilen uzunluklarda kesilmektedir. Cihazda kesilen malzeme boylari minimum 0.1 mm boyutundadir. Kesme boyutlari 0.5 mm ile 100 mm araliginda ayarlanabilmektedir. Giyotin kesme hizi ve konveyor bant yürüme hiziyla birilikte kesilen atik boylari ayarlanabilmektedir. Bir sonraki islem adiminda, dönüsüm hatti ekstrüder makinasi üzerinde bulunan Fiber dozajlama ve besleme ünitesi revize edilerek geri dönüstürülmüs (recycle) sentetik kisa fiberler sisteme yüklenmektedir. Geri dönüstürülmüs fiberlerin birbirine karistirilmasi için besleme ünitesine ürün alindiktan sonra, homojen dagilim için 5-10 sn araliginda karistirilmaktadir. Fiber dozajlama sistemi, sonradan eklenen geri dönüstürülmüs Iiberleri ekstruder öncesi sisteme yükleme yapmak için kullanilmaktadir. Bulus konusu yöntem ile birlikte, sistem 0.1 ile-30 mm boyutlarinda fiberi yükleyebilecek hale getirilmektedir. Besleme vidasi boyutlari revize edilmekte, açama kapama ve besleme süreleri revize edilmektedir. Alternatif bir uygulama olarak, geri dönüstürülerek sisteme ilave edilen ürünlerin yerine, kesildikten sonra tekrar ergitilme ve su banyosunda sogutulma islemlerine tabii tutulan ve sonrasinda kesilerek elde edilen ürünler de sisteme yüklenebilmektedir. PP üretim hattindan toplanan atik ürünler, kesme Cihazinda istenilen uzunluklarda kesilmektedir. Cihazda kesilen malzeme boylari minimum 0.1 mm boyutundadir. Kesme boyutlari 0.1 mm ile 100 mm araliginda ayarlanabilmektedir. Giyotin kesme hizi ve konveyor bant yürüme hiziyla birlikte kesilen atik boylari ayarlanabilmektedir. PP line hatti ekstrüder üzerinde bulunan fiber dozajlama ve besleme ünitesi revize edilerek geri dönüstürülmüs fiber kisa iplikler sisteme yüklenir. Konuyla ilgili %5-%10-%15 geri dönüstürülmüs ürün denemeleri bulusun gelistirilmesi sürecinde gerçeklestirilmistir. Sisteme sonradan ilave edilen geri dönüstürülmüs fiber malzemelerin uzunlugu 0.1 mm ile 30 mm araligindadir. 30 mm"den uzun fiber malzemeleri sisteme yüklemek ve ekstrüder makinasinda ergitmek zorlasmaktadir. Bulus konusuna ait denemeler 9081.169 mevcut fiber sisteminin besleme ünitelerinde gerçeklestirilmistir. Besleme haznesine alinan ürün, 5-10 sn araliginda karistirilmalidir. Bulus konusu, betonun güçlendirilmesi için bir ürün ve üretim yönteminin etkinligini kanitlamak üzere yapilan deneylere iliskin veriler asagida yer almaktadir. Söz konusu deney ve analiz sonuçlari, sadece bilgi vermek amaciyla sunulmakta olup, herhangi bir kisitlayici bir anlam tasimamaktadir. Mevcut bulusta betonu güçlendirmek için üretilip kullanilan ürüne ait numuneleri ASTM Cl609 (Standard Test Method for Flexural Performance of Fiber- Reinforced Concrete Using Beam With Third-Point Loading) standardina göre egilme deneyleri yapilmistir. Yapilan deneyde prizmalar yan çevrilerek kaliplara degen beton yüzeyleri iki çelik mesnet üzerine serbestçe oturtulmaktadir. Deneyde mesnet açikligi 450 mm olarak kullanilmis olup, prizmanin üst yüzeyinde, mesnet açikliginin 1/3 'ü mesafesinde, birbirine esit iki yük uygulanmistir. Numunenin orta noktasindaki sehimi, bu noktaya yerlestirilen LVDT (Linear Variable Differential (0.5 mm- 3 mm) sehim araligi 0.12 mm/dk olusacak biçimde uygulanan bir yükleme hiziyla yük-sehim egrileri elde edilmistir. Tablo 1. Test Numuneleri Numune Dozaj, kg/m3 Kratos PP %100 ham madde Kratos PP %5 recycle, %95 ham madde Kratos FF %10 recycle, %90 ham madde Kratos PP %15 recycle, %85 hairi madde 9081.169 Tablo 2. Test Numunelerinin Fiziksel Özellikleri Uygunluk Kriterleri Test Sonuçlari .. Test Hedef degerlere göre Dönüstür Dönüstür Dönüstür Uygunluk Ozellik Birim samples deger tolerans limitleri ülmüs ülmüs ülmüs TS-Çekme Gerilmesi Elastik modül uzamadaki TS'de) 9081.169 Tablo 3. Numunelere ait kullanim degerleri Numune Kg, 1 1113 Su 155 Çimento 310 12 -22 mm Kirma agrega 593,1 4-12 mm Kirma agrega 393,9 0-4 mm kirma agrega 487,0 0-4 mm dogal agrega 476,1 Süper Akiskanlastirici (08%) 2,48 Tablo 5. Agrega yüzdesine ait degerler Numune Agrega Yüzdesi 12-22 mm Kirma agrega 30 4-12 mm Kirma agrega 20 0-4 mm Kirma agrega 25 0-4 mm Dogal agrega 25 9081.169 Tablo 6. Test Sonuçlari Tepe Rezidüel Rezifluel Rezidüel Tokluk Yuku Tepe Te eYükü Max- dayanimi @:3 dayanimi 3mm (Ortalama Test . Deplasman .. .. . mm . sehim esdeger .. .. Numune çatlak Gerilme Yuku mm sehim . mm sehim - _. Gunu .. .. (mm) . . . . sehim . . araligi egilme yuku) (Mpa) Gerilmesi için) . . için) . . P fl ö fp (Mpa) için) (Mpa) için) dayanimi (KP) PDiso (joule) orani) n 600 Kn 150 TD150 donusturulmus donusturulmus donusturulmus donustumlmus donusturulmus donusturulmus 9081.169 Sonuçlar incelendiginde %100 saf ham madde ile üretilen polimer life göre tokluk degerleri olumlu sonuçlar vermistir. Recycle çalismalarinin beton ASTM C 1609 test sonuçlarinda tokluk degerleri degerlendirilmistir. Artik dayanimlar degerleri measurement methods and results) yöntemine göre istatistiksel olarak degerlendirilmistir (Tablo 7-13). TR TR TR

Claims (12)

1.ISTEMLER
2. Betonu güçlendirmede kullanilmak üzere; fiber üretiminde dozajlama ve besleme ünitesi üzerinden atik olarak ayrilan ve geri dönüstürülen, %01- elemani.
3. Polipropilenden mamul atik sentetik fiber içermesi ile karakterize edilen
4.Istem lldeki gibi bir güçlendirme elemani.
5. Polipropilen ham maddesinin içine ilave edilen polietilen içermesi ile karakterize edilen Istem 2'deki gibi bir güçlendirme elemani.
6. Polipropilen ham maddesinin içine ilave edilen polietilenteraftelat içermesi ile karakterize edilen Istem 2”deki gibi bir güçlendirme elemani.
7. Polipropilen ham maddesinin içine ilave edilen poliamit 6,6 içermesiyle karakterize edilen Istein 2ldeki gibi bir güçlendirme elemani.
8. Boyunun 20 mm - 100 mm araliginda olan sentetik lifler içermesi ile karakterize edilen Istem 1`deki gibi bir güçlendirme elemani. lm3 beton içerisinde 0.9 kg ila 27.3 kg araliginda bulunmasiyla karakterize edilen Istem 1”deki gibi bir güçlendirme elemani. . Çekme gerilmesi 300 7 1000 Mpa araliginda olan fiberler içerinesiyle karakterize edilen Istein l”deki gibi bir güçlendirme elemani.
9. Elastisite modülünün 3-15 Gpa araliginda olan fiberler içermesiyle karakterize edilen Istem lldeki gibi bir güçlendirme elemani.
10. Dtex degerinin 300-9000 araliginda olan Iiberler içermesiyle karakterize edilen Istem l`deki gibi bir ürün.
11. Betonu güçlendirmede kullanilmak üzere, 5 o Dönüsüm hattindan atik fiberlerin toplanarak istenilen uzunlukta kesilmesi, o Kesilen atik fiberlerin, dönüsüm hatti ekstrüder makinasi üzerinde bulunan fiber dozajlama ve besleme ünitesi revize edilerek geri dönüstürülmüs sentetik kisa fiberlerin elde edilmesi adimlari ile 10 karakterize edilen bir üretim yöntemi.
12. Geri dönüstürülmüs fiberlerin homojen dagilimi için 5-10 sn araliginda karistirilmasi ile karakterize edilen Istem lO”daki gibi bir üretim yöntemi. TR TR TR
TR2020/20194A 2020-12-10 2020-12-10 Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇ TR202020194A2 (tr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/20194A TR202020194A2 (tr) 2020-12-10 2020-12-10 Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇
PCT/TR2021/051135 WO2022125029A2 (en) 2020-12-10 2021-11-04 A reinforcement member for reinforcing concrete and production method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/20194A TR202020194A2 (tr) 2020-12-10 2020-12-10 Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR202020194A2 true TR202020194A2 (tr) 2022-06-21

Family

ID=81974889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2020/20194A TR202020194A2 (tr) 2020-12-10 2020-12-10 Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇

Country Status (2)

Country Link
TR (1) TR202020194A2 (tr)
WO (1) WO2022125029A2 (tr)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT385027B (de) * 1985-09-27 1988-02-10 Porr Allg Bauges Feststoffmasse fuer spritzbeton
KR101679821B1 (ko) * 2014-08-21 2016-12-05 군산대학교산학협력단 재활용 플라스틱 섬유를 이용한 재활용 섬유보강 콘크리트 및 그 제조방법
BR112021019544A2 (pt) * 2019-04-08 2021-11-30 Dow Brasil Sudeste Ind Ltda Composição de microfibras poliméricas bicomponentes

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022125029A2 (en) 2022-06-16
WO2022125029A3 (en) 2022-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mohod Performance of polypropylene fibre reinforced concrete
Khalid et al. Performance of plastic wastes in fiber-reinforced concrete beams
Ghernouti et al. Fresh and hardened properties of self-compacting concrete containing plastic bag waste fibers (WFSCC)
Benazzouk et al. Physico-mechanical properties and water absorption of cement composite containing shredded rubber wastes
Alhassan et al. Flexural behavior of lightweight concrete beams encompassing various dosages of macro synthetic fibers and steel ratios
Li et al. Experimental research on mechanical performance of hybrid fiber reinforced cementitious composites with polyvinyl alcohol short fiber and carbon textile
Moussa et al. Investigating the moisture susceptibility of asphalt mixtures modified with high-density polyethylene
Fashandi et al. Application of modified carpet waste cuttings for production of eco-efficient lightweight concrete
I Al-Mosawi Study of some mechanical properties for polymeric composite material reinforced by fibers
Mtasher et al. Strength prediction of polypropylene fiber reinforced concrete
TR202020194A2 (tr) Betonu güçlendi̇rmek üzere bi̇r güçlendi̇rme elemani ve üreti̇m yöntemi̇
Abo Elenien et al. The effect of tire rubber particles on the mechanical and physical properties of polyester
Pangestuti et al. The effect of polypropylene fiber addition to mechanical properties of concrete
Al-Hadithi et al. Behaviour of waste plastic fiber concrete slabs under low velocity impact
Sharma et al. Mechanical properties of urea formaldehyde resin composites reinforced with bamboo, coconut and glass fibers
Peponi et al. Statistical analysis of the mechanical properties of natural fibers and their composite materials. II. Composite materials
Kamardin et al. Impact toughness of kenaf powder, polypropylene and kevlar
D'Aloia et al. Enhancement of the compressive strength of Kevlar-29/epoxy resin unidirectional composites
Kamsuwan et al. Mechanical behaviors of HDPE fiber reinforced cement mortar
Majer et al. Influence of Aramid-Polyolefin Fibers on the Properties of Bituminous Mixtures
Ślosarczyk et al. Alternative ways of reinforcing cement composites
Felippe et al. The effect of high temperatures on steel fiber reinforced concrete
Kurian et al. Influence Of Polyproplene Fiber In Self Compacting Concrete–A Review
Hussein et al. Mechanical properties of concrete reinforced with hybrid polypropylene-PET waste fibers
Chkheiwer et al. Modified prediction approach of strength of high strength polyolefin fiber reinforced concrete corbels