Examination of durability properties of nano cellulose fiber reinforced mortars
Nano selüloz lif katkılı harçların dayanıklılık özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 1024015
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİDEM OKTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nanoselüloz, Puzolanlı çimento, Çevresel sürdürülebilirlik, Nanocellulose, Pozzolanic cement, Sustainable environment
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- 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
Nano teknoloji, çeşitli bilim ve teknoloji alanlarında uzun süredir kullanılmaktadır. Son zamanlarda, üstün mekanik özelliklere, dayanıklılığa ve özelleştirilmiş işlevselliğe sahip yeni malzemeler geliştirmekle ilgilenen nano mühendislik, çimento ve beton teknolojisine entegre edilmeye başlamıştır. Çevre dostu nano malzemelerin kendine bir alan bulmasıyla birlikte, çevresel etkisi düşük, performansı yüksek çimento esaslı malzeme üretimi önemli konulardan biri olmuştur. Doğal biyopolimerler olan selüloz esaslı ürünler, sahip oldukları fiziksel, mekanik ve kimyasal özellikleri sayesinde araştırmacıların dikkatini çekmiştir. Bu gelişmeler göz önünde bulundurularak, çimento esaslı sistemlere farklı oranlarda selüloz nano lif (SNL) ilavesinin kompozitin fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özellikleri üzerindeki etkileri bu çalışma kapsamında araştırılmıştır. Bu çerçevede, çimento ağırlığının %0,5, %1 ve %1,5 oranlarında SNL ilavesi ile çimento pastası ve harç üretimleri yapılmıştır. Harç numunelerde yayılma tablası testi, fiziksel ve kimyasal bağlı su tayini için Arşimet Metodu, kılcal su emme testi, rötre ölçümü, basınç dayanımı testi, hızlı klorür geçirimliliği testi ve donma çözülme deneyi gerçekleştirilmiştir. Numunelerin hidratasyon sürecini inceleyebilmek için pH değerlendirmesi ve SNL'nin kompozite etkilerini doğrulamak için X-ışını difraktometrisi analizi pasta numuneler üzerinde yapılmıştır. SNL oranın artması ile harçların yayılma çapları azalmıştır. SNL katkısı kompozitin kılcal boşluk oranını, kılcal su emme değerlerini, rötresini ve donma çözülme sebepli ağırlık kaybını referansa kıyasla azaltmıştır. Ayrıca, SNL katkısı basınç dayanımını artırmıştır. Erken ve nihai basınç dayanımı en yüksek 0.5-CNF serisinde gözlemlenirken, 56 günlük geç dayanımda artan SNL oranıyla orantılı olarak artan basınç dayanımı elde edilmiştir. SNL ilavesi arttıkça klor geçirimliliği orantılı bir şekilde azalmıştır. XRD sonuçlarına göre SNL ilavesi ile yeni bir ürün oluşumu ve hidratasyon ürünlerinin yapılarında bir değişiklik gözlemlenmemiştir.
Özet (Çeviri)
Nanotechnology has been in use for a long time across various fields of science and technology. Recently, nanoengineering—which focuses on developing new materials with superior mechanical properties, durability, and customized functionality—has been integrated into cement and concrete technology. With the emergence of eco-friendly nanomaterials, the production of cement-based materials with low environmental impact and high performance has become a significant issue. Cellulose-based products, which are natural biopolymers, have gained considerable interest within the scientific community. Considering these developments, this study investigated the effects of incorporating cellulose nanofibers (CNF) at different ratios into cement-based systems on the physical, mechanical, and durability properties of the composites. In this context, cement paste and mortar were produced by adding CNF at 0.5%, 1%, and 1.5% of cement weight. The flow diameter, he Archimedes method for the determination of physically and chemically bound water contents, capillary water absorption testing, shrinkage measurement, compressive strength testing, rapid chloride permeability testing, and freeze–thaw testing were conducted on the mortar specimens. In addition, pH measurements were performed on paste specimens to investigate the hydration process, while X-ray diffraction (XRD) analysis was conducted to verify the effects of CNF incorporation on the composite structure. As the CNF content increased, the flow diameters of the mortars decreased. Compared with the reference mixture, CNF incorporation reduced the capillary porosity, capillary water absorption, shrinkage, and freeze–thaw-induced mass loss of the composites. In addition, CNF enhanced the compressive strength. Although the highest early and ultimate compressive strengths were obtained for the 0.5-CNF series, the 56-day compressive strength increased proportionally with increasing CNF content. Chloride permeability decreased proportionally with increasing CNF dosage. According to the XRD results, CNF incorporation did not lead to the formation of new phases or to changes in the structure of the hydration products.
Benzer Tezler
- Isısal yalıtkan nano-kompozit malzemelerin özelliklerinin incelenmesi
Investigation on the properties of thermal insulator nano-composites
GÖKHAN AKBABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL PALA
DOÇ. DR. İHSAN MURAT KUŞOĞLU
- Nanosilika katkılı geleneksel betonların mekanik ve elastik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and elastic properties of traditional concrete nanosilica
ESEN ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
- Improving moisture resistance of MDF cement composites with coatings and additives
MDF çimento kompozitlerinin su direncinin kaplamalar ve katkı maddeleri ile iyileştirilmesi
AMRO SAAD ABDULWAHHAB AL DAHIREE
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR EKİNCİOĞLU
- Plastik ürünlerde mikroplastiksalım potansiyelinin incelenmesi
Investigation of microplastic release potential in plastic products
SERENAY KOCAYILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL YURTSEVER
- Graphene conductive inks for an effective textile based respiratory sensor system
Tekstil esaslı solunum sensör sistemi için grafen iletken mürekkepler
KIVANÇ ÖZIŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CEBECİ