Kazıklarda geopolimer malzemenin kullanılabilirliğinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of the usability of geopolymer material in piles
- Tez No: 1024820
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZEYNEP NEŞE KURT ALBAYRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, laboratuvarda üretilen farklı molarite ve polipropilen lif oranlarına sahip uçucu kül bazlı geopolimer beton karışımları içerisinden, optimum performans gösteren seriyi belirlemek ve bu karışımın kazıklı radye temel sistemlerinde kullanılabilirliğini araştırmaktır. Yöntem: Çalışma, deneysel ve sayısal analiz aşamalarıyla yürütülmüştür. Deneysel aşamada, farklı molaritelerde (8M-14M) ve lif oranlarında (%0-%1,5) C ve F sınıfı uçucu kül kullanılarak toplam 32 karışım serisi üretilmiş; numuneler üzerinde basınç dayanımı, eğilme dayanımı, ultrasonik darbe hızı, birim ağırlık, donma-çözülme deneyleri ve mineralojik analizler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, optimum karışımı belirlemek için birlikte değerlendirilmiştir. Sayısal analiz aşamasında, bu optimum karışımın elastisite modülü, birim ağırlık ve poisson oranı parametreleri kullanılarak PLAXIS 3D programında radye ve kazıklı radye temel sistemleri modellenmiş ve geleneksel beton ile karşılaştırmalı analizler yapılmıştır. Ayrıca, analitik ve sayısal analiz sonuçları karşılaştırılarak model doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Sonuçlar, geopolimer beton karışımlarında optimum performansın tek bir parametreye bağlı olmadığını göstermiştir. F sınıfı uçucu kül ve %0,5 lif içeren 8M numunelerinin optimum davranış sergilediği belirlenmiştir. Geopolimer beton parametreleri kullanılarak modellenen radye ve kazıklı radye temellerde, geleneksel beton modellere kıyasla maksimum oturmanın azaldığı, oturma azalma oranının (SRR) iyileştiği ve yük dağılımının daha homojen hale geldiği gözlemlenmiştir. Yük paylaşım oranı (α) açısından ise geleneksel betona benzer davranış elde edilmiştir. Sonuç: Geopolimer betonun, kazıklı radye temel sistemlerinde uygulanabilir ve sürdürülebilir bir alternatif olduğu değerlendirilmiştir. Uygun geopolimer karışım tasarımı ile temel sistemine ait performans kriterlerinin sağlandığı belirlenmiştir. Ayrıca geopolimerlerin geleneksel çimento bazlı malzemelere kıyasla düşük karbon emisyonu ve endüstriyel atıkların geri dönüşümüne olanak sağlaması nedeniyle geoteknik mühendisliği uygulamalarında kullanım potansiyeline sahip olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: The aim of this study is to produce fly ash-based geopolymer concrete mixtures with different molarities and polypropylene fiber ratios, to determine the series exhibiting optimum performance, and to investigate the usability of this mixture in pile-supported raft foundation systems. Method: The study was conducted through experimental and numerical analysis phases. In the experimental phase, a total of 32 mixture series were produced using class C and F fly ash at different molarities (8M-14M) and fibre ratios (0%-1.5%); compressive strength, flexural strength, ultrasonic pulse velocity, unit weight, freeze-thaw tests and mineralogical analyses were performed on the samples. The obtained results were evaluated together to determine the optimum mixture. In the numerical analysis phase, raft and piled raft foundation systems were modelled in the PLAXIS 3D program using the elasticity modulus, unit weight, and Poisson's ratio parameters of this optimum mixture, and comparative analyses were performed with conventional concrete. In addition, model validation was carried out by comparing the analytical and numerical analysis results. Findings: The results showed that optimum performance in geopolymer concrete mixes is not dependent on a single parameter. It was determined that 8M samples containing Class F fly ash and 0.5% fiber exhibited optimum behavior. In raft and pile raft foundations modeled using geopolimer concrete parameters, it was observed that the maximum settlement was reduced, the settlement reduction ratio (SRR) was improved, and the load distribution became more homogeneous compared to conventional concrete models. In terms of load sharing ratio (α), behavior similar to conventional concrete was obtained. Results: Geopolymer concrete has been evaluated as a feasible and sustainable alternative in pile-supported raft foundation systems. It has been determined that the performance criteria of the foundation system are met with appropriate geopolymer mix design. Furthermore, it has been concluded that geopolymers have potential for use in geotechnical engineering applications due to their lower carbon emissions and the possibility of recycling industrial waste compared to traditional cement-based materials.
Benzer Tezler
- Geri dönüştürülmüş beton agregalı geopolimer kazıkların performansının deneysel ve nümerik olarak araştırılması
Experimental and numerical investigation of the performance of geopolymer piles with recycled concrete aggregate
EKREM BURAK TOKA
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT OLGUN
DOÇ. DR. İBRAHİM HAKKI ERKAN
- Karma (hibrit) lifli geopolimer harçlarla üretilen yığma duvarların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of masonry walls produced with mixed (hybrid) fiber geopolymer mortars
MERVE BÜYÜKTAPU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM MURAT MARAŞ
- Geopolimer kazıkların üretimi ve performansını etkileyen faktörlerin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of factors affecting on the performance of geopolymer piles
HASAN ALTAWIL
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiSelçuk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT OLGUN
- Vidalı kazıkların zayıf zeminlerde taşıma kapasitesinin deneysel ve sayısal çalışmalarla incelenmesi
Investigation of bearing capacity of screw piles in weak soils by experimental and numerical studies
MUSTAFA ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TALHA SARICI
- Geçirimli geopolimer beton kazıkların zayıf zeminlerdeki taşıma kapasitesinin deneysel çalışmalarla incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the bearing capacity of pervious geoplymer concrete piles in weak soils
RÜÇHAN ENES KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TALHA SARICI