Polimer Beton Katkı Maddesinin GRC Üretiminde Kullanımı

Polimer GRC üretiminde kullanılan beton katkı kimyasallarından en önemlilerindendir. Polimer kimyasal yapısı gereği homojen olma özelliğini çabuk kaybedebilmektedir. Malzemenin kalitesinin sık sık kontrol edilmesi, üretimi aksatabilmektedir.

Alkali dayanımlı cam elyafı ile yapılan Cam Elyaf Takviyeli Beton (GRC / GFRC) ilk olarak 1970’lerin başında inşaat sektörüne tanıtıldı. Başlangıçta normal betona benzer şekilde “ıslak kürlenmişti”. Tüm geleneksel Portland Çimento (OPC) esaslı betonlarda olduğu gibi, ıslak kürlenmiş GRC’nin neden olduğu, çimento / kum matrisinin mukavemetini en üst düzeye çıkarmak için çözüm, çimentoyu mümkün olduğunca tamamen hidratlamaktı. Günümüzde hala ıslak kürlenmiş olarak üretilmiş az sayıda GRC ürünü bulunmaktadır.

Islak Kürlenmenin Dezavantajları

Islak kürlemenin birkaç dezavantajı vardır. GRC ürünlerinin en az 7 gün yüksek nemde tutulması gerektiği gerçeği. Küçük ürünler için sorun oluşturmayabilir. Ancak üretilen büyük panellerin kalitesini etkiler.

Ayrıca, ıslak kürlenmiş GRC panellerin yüzeyleri, panellerin yüzeylerini izleyen su damlacıkları ile kolayca “bozulabilir”.

“Kuru sertleştirme” araştırılmış ve üreticiler GRC matrisine çimento ağırlığına göre % 4-7 polimer katı aralığında, sulu termoplastik saf akrilik ester ko-polimer dispersiyonunun (yazının devamında “akrilik polimer” olarak anılacaktır) eklenmesi ile sağlanabileceği bulundu. Daha üstün ve daha tutarlı olmasa da ıslak kürleme ile elde edilen özelliklere benzer özellikler kazandırıldı.

Akrilik Polimerlerin Yararları

Daha sonra, GRC matrisine akrilik polimer ilave edilmesinin başka yararlar sağladığı gözlenmiştir, örneğin:

Nem emiliminde bir azalma olur ve bu da GRC’nin çiçeklenme eğilimini azaltır
GRC karışımının işlenebilirliğinde gelişme sağlar. Akrilik polimerin plastikleştirici etkisi, karışımın işlenebilirliğini arttırır ve daha düşük su:çimento oranlarının kullanılmasına izin verir.
Baz harç karışımının tiksotropik özellikleri üzerinde, dikey kenarların kalıplara ve karmaşık zor şekillerin alt kısmına püskürtülmesine yardımcı olabilecek olumlu bir etki sağlamıştır.
Daha temiz kenarlar ve köşeler ile daha iyi görünüm ve daha az yüzey çatlama riski.

Bileşik Tipi	Sulu Termoplastik Ko-polimer Dispersiyonu
Polimer Türü	Akrilik esaslı
Katı Madde İçeriği	%45-55
pH	4-10*
Görünüm	Sütlü Beyaz
Minimum Film Oluşum Sıcaklığı	7-12°C
Ultra Viyole Dayanımı	İyi
Alkali Dayanımı	İyi

GRC / GFRC üretiminde kullanım için akrilik polimerler yaklaşık %50 su ve %50 aktif katı içerik içeren sulu dispersiyonlardır.

Akrilik polimer, çimento ağırlığınca önerilen % 4-7 polimer katı dozaj seviyesinde kullanılmalıdır. Gerçekte,%50 katı içeriğine sahip bir akrilik polimer için, sıvı dispersiyonun ilave oranı çimento ağırlığının % 8-14’ü kadardır.

Akrilik Polimerler “Kuru Kürü” Nasıl Etkiler

Püskürtme veya döküm tamamlandıktan sonra çimento, akrilik polimer emülsiyonundan karışım suyu ve su alarak hidratlaşmaya devam eder. Bu meydana geldiğinde, emülsiyondan mikroskopik polimer parçacıkları nemin buharlaşmasını azaltmak için iki şekilde etki eder.

GRC’nin dışında sürekli bir film oluşturmak için birleşirler. Bu işleme birleşme denir ve GRC ürününü ince bir plastik tabakaya sarmaya benzer.
Suyun hareket etmesini sağlayan betonda oluşan gözenekleri doldururlar. Bu, hem kürleme sırasında buharlaşma yoluyla su kaybının azalmasına hem de GRC ürünü kullanılırken nem emiliminin azalmasına neden olur. Çimento hidrasyonunun ilk aşamalarında, film oluşturma işlemi tamamlanmamıştır ve buharlaşma nedeniyle yine de bir miktar su kaybedilebilir. Bu nedenle, GRC ürünlerinin püskürtme veya dökümden hemen sonra sadece kalıptan çıkarma aşamasında çıkarılan polietilen tabakalarla kaplanması önemlidir. Suyun buharlaşma hızı kadar, film oluşum hızı da artan sıcaklıkla artar. Fabrika sıcaklıkları 5°C’nin üzerinde olmalı ve ilk ayar döneminde kalıpların kaplanması çok önemlidir.

Kalıptan çıkarma işleminden sonra panellerin en az 1-3 gün dışarıda depolanmaması ve doğrudan güneş ışığına maruz kalmaması gerekmektedir.

Piyasada beton katkısı olarak çok sayıda akrilik polimerler vardır. Çoğu polimer GRC için uygun değildir. Bazıları karışımın işlenebilirliğini azaltır. Uygun olmayan polimer hidrasyonu sağlamak için gerekli filmi birleştirmeyecek ve oluşturmayacaktır. Termoplastik saf akrilik ester kopolimerlerinin diğer polimer tiplerine tercih edilme nedeni, güneş ışığının doğal ultraviyole bileşeni altında bazılarının (örneğin stiren / bütadien bazlı polimerler) sarı olmasıdır. Etkili dozaj seviyelerinde (yani %4 veya daha fazla), parlak beyaz GRC yüzeyin birkaç yıl sonra nikotin lekeli bir görünüm geliştirmesine neden olabilir.

Ayrıca, GRC ile birlikte diğer polimerler hakkında çok az araştırma yapılırken, GRC matrislerine akrilik polimer dispersiyonları eklemenin faydalarını destekleyen çok sayıda tarihsel veri bulunmaktadır. Bunun büyük kısmı son 40 yılda GRCA Kongrelerinde bildirilmiştir.

Kullanılan akrilik polimerlerin yukarıda yer alan tabloya göre, <% 0,2 serbest monomerin ve topaksız olması tavsiye edilmektedir.

Çoğu karışım tasarımında kabul edilen seviye tipik olarak %5 olmasına rağmen, önerilen dozaj oranı çimento ağırlığının % 4-7 polimer katılarıdır. Akrilik polimer tedarikçileri, polimerlerinin GRC üretimi için uygunluğunu gösterebilmeli ve yapılan deneyler sonucunda iyi mekanik ve fiziksel özellikler sağladığı kanıtlanmalıdır.

İstanbul Prekast