Deniz suyu ortamının nanopartikül takviye edilmiş cam fiber sargılı betonun mekanik özelliklerine etkisi
The effect of seawater exposure on the mechanical properties of nanoparticle-reinforced GFRP-wrapped concrete
- Tez No: 1019457
- Danışmanlar: PROF. DR. EMRE AKIN, DOÇ. DR. ALPER GÜNÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: İnşaat mühendisliği, Civil engineering
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, düşük dayanımlı beton (LSC) ve normal dayanımlı beton (NSC) olmak üzere iki farklı beton sınıfında, modifiye edilmemiş veya ağırlıkça %0.3 karbon nanotüp (CNT) takviyeli epoksi ile hazırlanan cam fiber takviyeli polimer (GFRP) sargılı silindirik beton numunelerin deniz suyu maruziyeti altındaki mekanik davranışı deneysel yöntemle incelenmiştir. Bu kapsamda, çapı 150 mm ve yüksekliği 300 mm olan toplam 36 silindirik numune, LSC grupları için iki kat, NSC grupları için ise dört kat tek yönlü GFRP kumaşıyla sarılmıştır. Monotonik eksenel basınç deneyinden önce numuneler 0, 3 ve 6 ay süreyle deniz suyuna tamamen daldırılarak muhafaza edilmiştir. Deney bulguları, zamanla ilerleyen bozunma mekanizmasının varlığını doğrulamaktadır. Uzun vadeli maruziyet (6 ay) koşulunda CNT takviyeli LSC sistemlerinde dayanım kaybı %36.5'e ulaşırken, modifiye edilmemiş LSC sistemlerinde bu kayıp %27.8 seviyesinde kalmıştır; bu bulgu, CNT takviyesinin deniz ortamında dayanıklılık üzerinde herhangi bir iyileştirme sağlamadığını açıkça göstermektedir. Buna karşın, CNT takviyesinin süneklik kapasitesinde anlamlı bir iyileştirme etkisi yarattığı tespit edilmiştir; uzun vadeli maruziyet koşulunda CNT takviyeli LSC sistemleri, modifiye edilmemiş eşdeğerlerine kıyasla %66'ya varan oranda daha yüksek eksenel birim şekil değiştirme kapasitesi sergilemiştir. Çevresel bozunmaya rağmen, tüm sargılı numunelerin sargısız referans betona kıyasla belirgin üstün mekanik performansını koruduğu belirlenmiştir. Hasar modu gözlemleri, beton sınıfı ve epoksi türünden bağımsız olarak maruziyet süresine bağlı sistematik bir evrimin varlığını ortaya koymuştur; kontrol numunelerinde gözlemlenen ani/patlayıcı GFRP kopmasi, uzun vadeli deniz suyu daldırmasına maruz kalan tüm numunelerde yerini aşamalı bir hasar paternine bırakmıştır. Genel değerlendirme sonucunda, ağırlıkça %0.3 CNT takviyesinin dayanıklılıkta etkisiz kalmasına karşın LSC sistemlerinde süneklik kapasitesinin korunmasında kritik avantaj sağladığı görülmektedir; bu sonuç, söz konusu takviyenin deniz ortamındaki süneklik odaklı uygulamalar için önemli potansiyel taşıdığını vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study experimentally investigates the effect of seawater on the mechanical behavior of glass fiber-reinforced polymer (GFRP) confined cylindrical concrete specimens produced with either unmodified or 0.3 wt% carbon nanotube (CNT)-modified epoxy, considering both low-strength concrete (LSC) and normal-strength concrete (NSC). A total of 36 cylindrical specimens (150 mm diameter x 300 mm height) were wrapped with unidirectional GFRP fabric - two layers for LSC groups and four layers for NSC groups - and subjected to full immersion in seawater for 0, 3, and 6 months prior to monotonic axial compression testing. The results indicate a clear time-dependent degradation mechanism, with long-term exposure (6 months) causing significant strength losses of up to 36.5% in CNT-modified LSC systems compared to 27.8% in unmodified LSC systems, indicating that CNT incorporation does not enhance strength under marine conditions. In contrast, CNT modification provides a pronounced improvement in ductility, with CNT-modified LSC systems exhibiting up to 66% higher axial strain capacity than unmodified counterparts under prolonged exposure. Despite environmental degradation, all confined specimens maintained substantially higher performance than unconfined concrete. Failure mode observations revealed a systematic exposure-dependent transition from explosive GFRP hoop fracture in unexposed specimens to a progressive damage pattern in all specimens subjected to prolonged seawater immersion, irrespective of concrete class or epoxy formulation. Overall, the findings demonstrate that 0.3 wt% CNT modification, while ineffective for strength retention, offers a critical advantage in preserving ductility in LSC systems, highlighting its potential for ductility-critical applications in marine environments.
Benzer Tezler
- Bakır ve bakır oksit nanopartiküllerinin Artemia salina'daki birikim, eliminasyon ve oksidatif stres üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of copper and copper oxide nanoparticles on the Artemia salina accumulation, elimination and oxidative stress
IŞIL CANAN ÇİÇEK ÇİMEN
Doktora
Türkçe
2019
Su ÜrünleriMunzur ÜniversitesiSu Ürünleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DURALİ DANABAŞ
DOÇ. DR. MEHMET ATEŞ
- Karbon nanotüp ve nano silika takviyeli bazalt/epoksi hibrit nanokompozitlerin korozif ortamda darbe davranışları
Impact behaviours of carbon nanotubes and nano silica reinforced basalt/epoxy hybrid nanocomposites in corrosion environment
İBRAHİM DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI
- Corrosion prevention of carbon steel and aluminium metals by PANI/CeO2 nanocomposite coatings
PANI/CeO2 nanokompozit kaplamalar ile karbon çelik ve alüminyum metallerinin korozyonunun önlenmesi
HANDE YOLSAL ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
- Manyetik partiküller kullanılarak ksilanaz enziminin ayırma ve saflaştırma işlemlerinin incelenmesi
Investigation of separation and purification processes of xylanase enzyme by using magnetic particles
AHMET DÜZEL
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GAYE ÖNGEN ÖZGEN
PROF. DR. SUNA TİMUR
- Farklı oryantasyonlardaki kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine deniz suyu etkisinin incelenmesi
Investigation of sea water effect on mechanical properties of composite materials in different orientations
ERCÜMENT UĞUR YÜNCÜOĞLU
Doktora
Türkçe
2020
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYUP BAĞCI