Geri Dön

Elektrik kürü uygulanmış metakaolin tabanlı geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi

Investigation of the mechanical and durability properties of electrically cured metakaolin based geopolymer mortars

PDF İndir

  1. Tez No: 1009553
  2. Yazar: YUSUF GÖKÇEGÖZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL, DOÇ. DR. OKTAY ARIKAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Metakaolin (MK) ve granüle yüksek fırın cürufu (GYFC) esaslı geopolimer harçların yerinde kürlenmesi, erken dayanım geliştirmede termal işleme kıyasla önemli bir engel olmaya devam etmektedir ve burada elektriksel kürleme, oldukça ölçeklenebilir ve enerji açısından verimli bir alternatif teknoloji olarak önerilmektedir. % 0-100 MK/GYFC bağlayıcı oranlarına sahip geopolimer harçlar, aşağıdaki molaritelerdeki sodyum silikat (SS) ve sodyum hidroksit (SH) çözeltileri kullanılarak aktive edilmiştir: 6, 8, 10, 12 ve 14 M. Üç farklı bağlayıcı/aktivatör oranı kullanılmıştır: 1,40, 1,25 ve 1,00. Geopolimer matrisin elektro-iletken verimliliğini artırmak için seçilen molaritede çelik elyaf (ÇF), karbon elyaf (KF), atık erozyon teli (AET) ve karbon siyahı (KS) mikro dolgu maddeleri olarak eklenmiştir. Numuneler 10 V ve 20 V AC altında elektriksel kürlemeye tabi tutulmuş ve 23°C ortam koşulları ve 70°C termal koşullar ile karşılaştırılmıştır. Bulgular, liflerin dahil edilmesinin iletkenlik seviyesini ve mekanik performansı önemli ölçüde artırdığını, 28 günlük basınç dayanımlarının 88,30 MPa'ya (% 0,50 AET, 20 V) ve eğilme dayanımlarının 22,24 MPa'ya (% 0,50 KF, 7 gün) kadar çıktığını ve çeşitli durumlarda geleneksel kürleme sonuçlarını aştığını ortaya koymuştur. Lifli iyi bağlanmış geopolimer harçlara dayalı mikro yapısal çalışmalar, zararlı lif-matris etkileşimleri olmadan elektriksel kürleme yoluyla düzgün geopolimerizasyonu göstermiştir. 273 parametreye dayalı çok kriterli karar verme yaklaşımı (HD yöntemi), grup bazında optimumlar olarak % 0,50 KF, % 0,75 ÇF, % 0,75 AET ve % 1,00 KS'nı belirlemiş ve en iyi performans gösteren kombinasyon olarak % 0,75 AET'ni seçmiştir. Çalışmanın durabilite kısmında yüksek sıcaklık, sülfat (180 gün % 5 MgSO4 ve % 5 Na2SO4 çözeltileri kullanılmıştır) ve donma-çözülme etkilerinde (120 döngü) en iyi performansı yine % 0,75 AET göstermiştir. Dolayısıyla geopolimer harçlarda elektriksel kürleme için hem mekanik hem de durabilite açısından en uygun seçeneğin % 0,75 AET olduğu tespit edilmiştir. Mikroyapı testleri de lif katkısının elektrik küründe kullanımının geopolimerler için uygun olduğunu göstermiştir. Bulgular, elektriksel kürlemenin, Avrupa Yeşil Mutabakatının iklim açısından nötr yapı malzemesi hedefi doğrultusunda hedeflenen dayanım derecelerine ulaşma potansiyeline sahip, düşük karbonlu, düşük maliyetli ve sahada uygulanabilir bir kürleme teknolojisi olduğunu doğrulamaktadır.

Özet (Çeviri)

On-site curing of metakaolin (MK)- and granulated blast furnace slag (GBFS)-based geopolymer mortars remains a major bottleneck compared to thermal treatment for early strength development, and electrical curing is proposed here as a highly scalable and energy-efficient alternative technology. Geopolymer mortars with 0–100% MK/GBFS binder ratios were activated using sodium silicate (SS) and sodium hydroxide (SH) solutions of the following molarities: 6, 8, 10, 12, and 14 M. Three different binder/activator ratios were used: 1.40, 1.25, and 1.00. Steel fiber (SF), carbon fiber (CF), waste erosion wire (EW), and carbon black (CB) microfiller were incorporated to enhance the electro-conductive efficiency of the geopolymer matrix. Specimens were subjected to electrical curing under 10 V and 20 V AC and were compared with benchmarking under ambient conditions of 23°C and thermal conditions of 70°C. The findings established that the incorporation of fibers substantially boosted the level of conductivity and mechanical performance, with 28-day compressive strengths of up to 88.30 MPa (0.50% EW, 20 V) and flexural strengths of up to 22.24 MPa (0.50% CF, 7 days), exceeding the results of conventional curing in various instances. Microstructural studies based on well-bonded geopolymer gels with fibers indicated uniform geopolymerization through electrical curing without deleterious fiber–matrix interactions. A multi-criteria decision support approach (the HD method) based on 273 parameters established 0.50% CF, 0.75% SF, 0.75% EW, and 1.00% CB as the group-wise optima and chose 0.75% EW as the single-best performing combination. In the durability section of the study, 0.75% EW demonstrated the best performance under high temperature, sulfate (180 day % 5 MgSO4 and % 5 Na2SO4 solutions were used), and freeze-thaw effects (120 cycle). Therefore, it was determined that 0.75% EW is the most suitable option for electrical curing in geopolymer mortars in terms of both mechanical and durability aspects. Microstructure tests have also demonstrated that the use of fiber reinforcement in the electrical curing process is suitable for geopolymers. The findings confirm that electrical curing is a low-carbon, cost-effective, and field-applicable curing technology with the potential to achieve target strength ratings, in line with the European Green Deal's climate-neutral building material goal.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    486547

    Optimization of extraction method in potato peel waste and evaluation of antioxidant activity and phenolic content in various PEF treated potato varieties

    Patates kabuğu atıklarında ekstraksiyon yönteminin optimizasyonu ve PEF uygulanmış çeşitlerinin fenolik profil ve antioksidan kapasitesi değerlendirilmesi

    HAZAL AKYOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN

  2. Tez No

    134799

    Yüksek gerilim izolatörlerinde atlama olayının yapay sinir ağları kullanılarak incelenmesi

    Investigation of flashover phenomena on high voltage insulators using artificial neural network

    MUHSİN TUNAY GENÇOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET CEBECİ

  3. Tez No

    998845

    Yüksek gerilim ekipmanlarında termal görüntülemeye dayalı olarak anomali tespiti için yapay zeka yöntemlerinin geliştirilmesi

    Development of artificial intelligence methods for anomaly detection based on thermal imaging in high voltage equipment

    MEHMET BURAK TUNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUHAMMET FATİH ASLAN

  4. Tez No

    848902

    Yeni nesil yüksek performanslı CuNiSiCo alaşımının incelenmesi

    Investigation of the new generation high performance CuNiSiCo alloy

    VOLKAN KARAKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN AHLATCI

  5. Tez No

    780249

    Farklı süre ve şiddetlerde manyetik alan uygulamalarının kurak koşullarda biberde tohum çimlenmesi ve fide çıkışı üzerine etkileri

    The effects of magnetic field applications in different durations and intensities on pepper seed germination and seedling emergence of under drought conditions

    LALE ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    ZiraatYozgat Bozok Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇEN YAKUPOĞLU

Geri Dön