Kompozit Malzemeler

Doğada bulunan malzemeler, yapılarda kullanılırken genelde tek başlarına kullanılmazlar. Tarih süresince de insanoğlu kompleks araç gereçler, eşyalar üretirken, yaşam alanları oluştururken her zaman birden fazla malzemeyi bir arada kullanmıştır.

Kompozit malzeme, en az iki bileşen malzemenin makroskobik ölçekte karıştırılarak birbirlerinin zayıf yönlerini iyileştirmesi, sonuç olarak daha dayanıklı bir ürün elde edilmesiyle oluşan malzemelere verilen isimdir, birleşim esnasında kendi özelliklerini kaybetmezler. Kompozitler, çok fazlı malzemeler olup, bir ana faz malzeme ile ana faz malzeme içinde dağınık halde bulunan ve ana malzemenin zayıf bir yönünü tamamlayan donatı fazından oluşmaktadırlar. Bu birleşimdeki temel nokta, donatı fazının elastisite modülünün ana fazdan çok yüksek olması gerektiğidir. Kompozit malzemelere örnek olarak kuvars ve cam lifi karışımı, beton ve çelik donatı karışımı, beton ve tekstil donatı karışımı, kil ve saman karışımı (kerpiç) verilebilir. Yalnızca iki özellikleri kıyaslanacak olursa, bu örneklerde belirtilen malzemelerden birinin basınç yükü etkileri altında iyi performans gösterdiği, diğerinin çekme yükü etkileri altında iyi performans gösterdiği rahatlıkla söylenebilir.

Kompozit malzemeler, donatı fazının çeşidine göre taneli, lifli ve tabakalı kompozitler şeklinde üç başlıkta incelenebilir. Taneli kompozitlere örnek olarak çimentolu beton ve yol kaplama malzemesi olarak sıklıkla kullanılan asfalt betonu verilebilir. Lifli kompozitlere örnek olarak cam ya da karbon lifli epoksi esaslı malzemeler, savunma sanayisinde miğfer, yelek vb. olarak kullanılan kevlar lifli polyesterler verilebilir. Tabakalı kompozitler ise sandviç yapısında olup uçak kanatları ve gövdelerinde kullanılmaktadır.

Kompozit malzemeleri oluşturan bileşenlerin birlikte kullanılmaları, maruz kaldıkları çevresel etkileri paylaşarak birbirlerinin zayıf yönlerini karşılamalarını sağlamaktadır. Pek çok insanın içinde yaşadığı, beton ve çeliğin bir arada kullanılmasıyla (betonarme) inşa edilen binalarda da durum bu şekildedir. Çimento, agrega, su ve katkı kullanılarak üretilen betonun basınç dayanımı oldukça yüksek olup, çekme dayanımı düşüktür, çeliğin ise çekme dayanımı çok yüksektir. Birlikte bir matris oluşturmaları, basınç ve çekme dayanımlarını karşılama yönünden optimum bir çözüm olmaktadır. Benzer şekilde, prekast cephe kaplama malzemesi olarak sıklıkla kullanılan GRC, cam elyaf takviyeli beton anlamına gelmekte olup, cam liflerinin donatı fazı olarak ana malzeme olan beton içinde kullanılmasıyla üretilir ve lifli polimer kompozit olarak sınıflandırılır. Bu kategoride, CBOARD Panel ve CBOARD Dekoratif ürünleri de GRC ürünlerdir. Kompozitlerin özellikleri, çeşitli katkılarla iyileştirilebilmekte, dayanımı daha yüksek, daha dayanıklı malzemeler ortaya konabilmektedir. Tıpkı GRC gibi prekast cephe kaplama malzemesi olarak yaygın şekilde kullanılan UHPC paneller, ultra yüksek performanslı beton anlamına gelmekte olup, yine ana faz malzeme olan beton içerisinde tekstil donatı fazı kullanılması ve çeşitli katkılar ile ultra yüksek performanslı son ürüne dönüşmektedirler.