Özet:
Hazırlanan çalışma, nano grafen plakaların (nGP) farklı dayanım sınıflarına sahip çimentolu harçların mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Grafen, yüksek mukavemet, sertlik ve dayanıklılık özellikleri ile bilinen bir nanomalzeme niteliğinde olup çimento esaslı kompozitlerde kullanımı ile malzeme performansını artırma potansiyeli taşımaktadır. Bu kapsamda, 2 farklı dayanım serisinin elde edilmesi amacıyla farklı su/bağlayıcı oranlarına sahip harç karışım serileri hazırlanmıştı. Hazırlanan karışımlara; %0,3, %0,6, %1,2 ve %2,4 oranlarında nGP ilave edilmiştir. Elde edilen numuneler üzerinde 90 gün kürleme sonucunda basınç dayanımı testleri yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, nGP'nin çimento harçlarına katkı olarak eklenmesinin özellikle yüksek dayanım sınıflarında belirgin bir performans artışı sağladığını göstermektedir. Düşük oranlarda nGP ilavesi malzemenin dayanım özelliklerini iyileştirirken, daha yüksek oranlar ise nano malzemede topaklanma sorunlarına ve dayanım kaybına neden olabilmektedir. Nano malzeme varlığının 0,55SB karışım serilerinde su emme ve porozite değerlerinde kayda değer bir etkisi tespit edilmemiştir. 0,30SB serilerde su emme ve porozite değerleri yaklaşık %50 oranında azalmıştır. Porozite, malzemenin içindeki boşlukların oranını ifade etmektedir. Harcın porozitesi arttıkça, su emme kapasitesi de artar çünkü daha fazla boşluk suyu tutabilir. Bu nedenle, porozite değeri azaldıkça su emme oranı da azalır. Harç karışımındaki su emme oranı ise; su miktarı arttıkça artar. Ancak su miktarı arttıkça, harcın dayanıklılığı düşebilir. Bu yüzden su miktarını kontrol etmek önemlidir. Ayrıca, kullanılan bağlayıcı malzeme (çimento, kireç gibi) de bu oranı etkiler. 0,30SB karışım serilerinde 0,55SB serisine kıyasla artan mekanik performans ve kompasitenin nGP ilavesinde belirgin şekilde etkili olduğunu görülmüştür. Sonuç olarak, bu araştırmada elde edilen mekanik test sonuçları ve SEM görüntüleri çimento esaslı kompozitlerin tasarım dayanımlarının, nGP'nin kullanım oranı üzerinde etkili olduğunu ortaya koymaktadır.
