An investigation on self-healing ability of cement based composites
Çimento esaslı kompozitlerin kendi kendine iyileşme kabiliyetinin araştırılması
- Tez No: 505905
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİT YAZICI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 237
Özet
Birçok pasif kendi kendine iyileşme (KKİ) yöntemi sayesinde, daha düşük maliyet ve daha az sorun ile yapıların servis ömrü arttırılabilir. KKİ ajanların mikrokapsülasyon teknolojisi ile kapsüllenmesi, kısa kesilmiş lifler ile çatlak genişliğinin kısıtlanması ve uzun süre matris içinde hidrate olmamış taneciklerin bulunmasının sağlanması KKİ yöntemleri olarak bu araştırma kapsamında incelenmiştir. Bu araştırmanın temel amacı, çimento esaslı kompozitlerin KKİ kabiliyetinin geliştirilmesi ve karakterize edilmesidir. Çekme ve basınç yükleri altında oluşan makro/mikro çatlakların KKİ mekanizmaları farklı mekanik, geçirimlilik ve içyapı analizler ile incelenmiştir. Bu çalışmada ultra yüksek performanslı beton (UYPB) çimento esaslı malzeme olarak kullanılmıştır. Hidrate olmamış puzolan ve çimento taneciklerin matris içinde yüksek miktarda bulunması için farklı tasarımlar düşünülmüştür. Ayrıca, puzolan veya mineral katkıların KKİ kapasiteleri, çimento esaslı kompozitlerdeki KKİ ürünlerin bağlama kapasitesini değerlendirmek üzere geliştirilen yeni bir deney yöntemi ile araştırılmıştır. Sodyum silikatın bir KKİ ajanı olarak polimerik kabuk ile mikrokapsülasyonu bu çalışmanın temel amaçlarından biri olarak belirlenmiştir. Sentezlenen mikrokapsüller farklı metotlar ve analizler ile optimize ve karakterize edilmiştir. Bu çalışmada aynı zamanda, literatürde ilk kez silika esaslı kabuk ile KKİ ajanı olarak izoforon diizosiyanatın olası mikrokapsülasyonu fikri ele alınmıştır. Puzolanların UYPB'nin KKİ kabiliyeti üzerinde olumlu etkileri olsa da, KKİ oranların hasar türü/düzeyi ve KKİ olgusunu doğrulamak için kullanılan yöntemler gibi kritik parametrelere bağlı olduğu gözlenmiştir. Çimento easalı malzemelerde bir KKİ ajanı olarak birçok avantaja sahip olan sodyum silikat, sulu sodyum silikat damlacıkları üzerinde kabuk oluşturan monomerin ara yüzey polimerizasyonu yoluyla kapsüllenebilmiştir. Ayrıca, silika esaslı mikrokapsüllerde izofor diizosiyanatın mikrokapsülasyonu sürecinde umut verici sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The service life of constructions can be increased by many passive self-healing methods with lower costs and fewer problems. Encapsulation of self-healing agents by microencapsulation technology, restriction of the crack width with fibers, and ensuring the presence of unreacted cementitious materials in matrix were the self-healing techniques investigated within the scope of this study. Enhancing and characterization of self-healing ability of cementitious composites is the main aim of this research. The self-healing mechanisms of macro/micro cracks formed under tension and compression loads were investigated by various mechanical, permeability, and microstructure analysis. Ultra high performance concrete (UHPC) was used as the cement based composite. Different mix designs have been considered to increase the amount of unreacted cementitious materials in the matrix. In addition, the self-healing capacities of supplementary cementitious materials (SCM) were evaluated through a novel test method, which has been developed to assess the bonding capacity of self-healing products in cementitious composites. The microencapsulation of sodium silicate as a self-healing agent with polymeric shell materials was one of the main objectives of this study. The synthesized microcapsules were optimized and characterized by various methods and analyses. This study has also dealt with the idea of possible microencapsulation of isophorone diisocyanate as a self-healing agent with silica-based shell for the first time in the literature. In spite of the positive effect of SCMs on self-healing ability of UHPC, it was observed that the self-healing ratios depend on critical parameters such as damage type/level and the methods used to verify the phenomenon of self-healing. The sodium silicate, which has many advantages as a self-healing agent in cementitious materials, can be encapsulated via the interfacial polymerization of shell-forming monomer on the aqueous sodium silicate droplets. In addition, promising results were obtained in the process of microencapsulation of isophorone diisocyanate in silica-based microcapsules.
Benzer Tezler
- Yarı hafif betonun inelastik davranışının incelenmesi
The Effect of mix composition on the inelastic behavior of semi lighitweight concrete
MOHAMMAD AL-AWAWDEH
- Investigation of performance properties of cement-binder systems with microbial self-healing ability
Mikrobiyal kendiliğinden iyileşme kabiliyetine sahip çimento bağlayıcılı sistemlerin performans özelliklerinin incelenmesi
MERVE SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF ÇAĞATAY ERŞAN
- An investigation on self-healing behaviour of cement-pozzolan binder matrix
Çimento – puzolan bağlayıcı matrisinde kendi kendine iyileşme davranışının incelenmesi
HOUTAN VAHEDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT YAZICI
- Microbial nitrate reduction induced autonomous self-healing in concrete
Betonda mikrobiyal nitrat indirgenmesi ile gerçekleşen otonom kendini onarma
YUSUF ÇAĞATAY ERŞAN
Doktora
İngilizce
2016
BiyoteknolojiGhent UniversityBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NICO BOON
- Fabrication and characterization of nickel oxide functionalized graphene oxide-polyacrylamide nanocomposites
Nikel oksit ile fonksiyonelleşmiş grafen oksit-poliakrilamid nanokompozitin üretimi ve karakteristik özelliklerinin incelenmesi
CUMHUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
