Geri dönüşüm agregası tabanlı elektriksel kür uygulanmış geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and durability properties of electrically cured geopolymer mortars based on recycled aggregates
- Tez No: 1002624
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alkali aktivatör, Atık beton, Geopolimerler, Geri dönüşüm, Katı atıklar, Kür yöntemi, Lif takviyeli polimerler, Sürdürülebilirlik, Yapı malzemeleri, Yüksek sıcaklık, Alkali activator, Waste concrete, Geopolymers, Solid wastes, Curing method, Fiber reinforced polymers, Sustainability, Building materials, High temperature
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, giderek artan yeşil inşaat malzemeleri talebi göz önünde bulundurularak, geopolimer harçlarda (GM) doğal nehir kumu yerine çevre dostu bir ikame olarak geri dönüştürülmüş beton agregasının (GDA) kullanılabilirlik durumuna odaklanılmıştır. Bu çalışmada, GM'ler, bağlayıcı bileşimler olarak %50 öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (GYFC) ve %50 seramik tozu (ST) ile tasarlanmış ve doğal nehir kumunun %100'ü, ≤ 2 mm tane boyutuna sahip GDA'larla değiştirilmiştir. Ön üretimler içerisinde, 0,7 ile 1,2 arasındaki aktivatör-bağlayıcı oranındaki değişimlerin, 2M, 4M, 6M ve 8M'ye kadar olan sodyum hidroksit (NaOH) molaritesindeki değişimlerle birlikte geopolimerizasyon ve mekanik özellikler üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Geopolimer harçların mekanik performanslarını artırmak için harç üretiminde farklı tip ve oranlarda fiber takviyeler kullanılmıştır. Hacimce %0,4, %0,8 ve %1,2 oranlarında karbon fiber, çelik fiber ve atık tel fiber tercih edilmiştir. Tez çalışmasının özgünlüğünü artırmak ve yeni inşaat teknolojilerinin laboratuvar ortamında ve sahada uygulanabilirliğini tespit etmek için elektriksel kürleme gibi farklı kürleme metotlarının da kullanımı gerçekleştirilmiştir. Tez içerisinde kullanılan üç temel kür yöntemi olarak; 23±2°C'de ve %95 bağıl nemde ortam kürlemesi, 80°C'de 24 saat termal kürleme ve 20V elektrik akımının 24 saatlik süre içerisinde etki etmesi ile elektriksel kürleme yapılarak tüm bu kürleme yöntemlerinin 7 ve 28 günlük basınç ve eğilme dayanımları üzerindeki etkileri incelenerek kısa ve orta vadeli performanslar hakkında ayrıntılar sağlanmıştır. Ek olarak, 28 günün sonunda numuneler üzerinde; yarmada çekme dayanımı, su emme oranı, birim hacim ağırlık, boşluk oranı tayini, kılcal su emme, ultrases geçiş hızı (UPV) ve aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir. En yüksek mekanik ve durabilite performansı gösteren seriler üzerinde de 300ºC, 600ºC ve 900ºC olmak üzere yüksek sıcaklık etkisinin sonuçları da incelenmiştir ve bu seriler üzerinde mikro yapı analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, referans üretimlerine kıyasla fiber takviyeli serilerin, geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerine katkıda bulunduğu görülmüş; düşük NaOH konsantrasyonlu, GDA tabanlı ve elektriksel kür uygulanmış serilerin de kabul edilebilir dayanım sonuçları verdiği gözlemlenmiştir. Çalışma temel olarak; geri dönüşüm agregasının, düşük molaritenin ve kürleme yöntemlerinin birbiri ile olan etkileşimine odaklanmaktadır. Geopolimerizasyon ve matris davranışını belirlemede; a/b oranları, NaOH molaritesi ve bağlayıcı diğer malzemeler ile nasıl etkileşime girdiğini odak noktasına getirirken, inşaat atığı yönetimine pratik ve sürdürülebilir bir çözüm sunarak yüksek performanslı, çevre dostu malzemelerin geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır. Bu çalışma, düşük molaritede elektriksel kürleme yönteminin ortam koşullarında uygulanan kürleme yöntemine göre daha etkili olduğunu da ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis, considering the rapidly increasing demand for green construction materials, the usability of recycled concrete aggregate (RCA) as an environmentally friendly substitute for natural river sand in geopolymer mortars (GM) was investigated. In this study, GMs were designed with binder compositions consisting of 50% ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and 50% ceramic powder (CP), and 100% of the natural river sand was replaced with RCA having a particle size of ≤ 2 mm. In the preliminary mixtures, the effects of variations in the activator-to-binder ratio between 0.7 and 1.2 together with changes in sodium hydroxide (NaOH) molarity up to 2M, 4M, 6M, and 8M on geopolymerization and mechanical properties were analyzed. To enhance the mechanical performance of geopolymer mortars, different types and dosages of fiber reinforcements were used in the mortar production. Carbon fiber, steel fiber, and waste wire fiber were incorporated at volume fractions of 0.4%, 0.8%, and 1.2%. To increase the originality of the thesis and to evaluate the applicability of new construction technologies in laboratory and field conditions, different curing methods such as electrical curing were also employed. Three main curing regimes used in the study were: ambient curing at 23 ± 2°C and 95% relative humidity, thermal curing at 80°C for 24 hours, and electrical curing by applying a 20 V electric current for 24 hours. The effects of these curing methods on the 7- and 28-day compressive and flexural strengths were investigated to provide details on short- and medium-term performance. Additionally, after 28 days, splitting tensile strength, water absorption, bulk density, porosity, capillary water absorption, ultrasonic pulse velocity (UPV), and abrasion tests were conducted on the specimens. For the series exhibiting the highest mechanical and durability performance, the effects of elevated temperatures of 300°C, 600°C, and 900°C were also examined, and microstructural analyses were performed on these series. As a result of the experimental investigations, it was observed that fiber-reinforced series contributed positively to the mechanical and durability properties of geopolymer mortars compared to the reference mixtures; additionally, RCA-based series with low NaOH concentration and subjected to electrical curing exhibited acceptable strength performance. The study mainly focuses on the interaction between recycled aggregate, low molarity, and curing methods. In determining geopolymerization and matrix behavior, the research emphasizes how the activator-to-binder ratios and NaOH molarity interact with the binder constituents, while also contributing to the development of high-performance and environmentally friendly materials by offering a practical and sustainable solution to construction waste management. Furthermore, this study revealed that the electrical curing method at low molarity is more effective than ambient curing under room conditions.
Benzer Tezler
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
- Bir pamuk iplikhanesinde fiili çalışma metodlarının incelenmesi ve mevcut işlemlerin standart sürelerinin saptanması
Başlık çevirisi yok
MÜRŞİDE KESEROĞLU
- An Experimental and analytical investigation of cam follower jump phenomenon
Başlık çevirisi yok
ŞÖLEN ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
