Çimento hamurunun yüksek sıcaklık dayanımına farklı katkı maddelerinin etkisinin termal analiz cihazları yardımıyla belirlenmesi
Determination of the effect of different admixtures on elevated temperature resistance of cement paste with thermal analysis methods
- Tez No: 534072
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ JALE NAKTİYOK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Yüksek sıcaklıkta betonda meydana gelebilecek hasarların ve bozunmaların büyük bir bölümü betonun en temel öğesi olan çimento hamurunda gerçekleşmektedir. Çalışmamızda geleneksel CEM I çimentosu ve bu çimentoya farklı liflerin (polipropilen ve bazalt) ilavesiyle hazırlanmış olan çimento hamurlarının yüksek sıcaklıkta (oda sıcaklığından 1000°C'ye kadar) termal davranışı incelenmiştir. Bu deneyler, eş zamanlı TG-DTG/DSC termogravimetrik analiz cihazında yapılmıştır. Ayrıca TG analizinden elde edilen veriler ile çimento hamurlarının kütle kayıpları ve karakteristik sıcaklıkları (reaksiyon başlama sıcaklığı, maksimum pik sıcaklığı, reaksiyonun bitiş sıcaklığı) gibi özellikleri karşılaştırılmış ve birbirlerine benzer oldukları görülmüştür. Yüksek sıcaklıkta çimento hamurlarının üç ana bölgede bozunduğu anlaşılmıştır. I. Bölge de nemin uzaklaştığı ve CSH'ın (kalsiyum silikat hidrat) bozunduğu, II. bölgede CH'ın (kalsiyum hidroksit), ve en son olarak III. Bölgede ise CaCO3'ın (kalsiyum karbonat) bozunduğu görülmüştür. Herbir bölgeye ait kinetik modelleme yapılmıştır. I. bölgede reaksiyonun yürütücü kuvvetinin ikinci mertebe reaksiyon olduğu F2:(1-α)2 ve aktivasyon enerjisinin Ea:42.92 kj/mol, II. Bölgede etkin mekanizmanın A3:(1-α).[-ln(1-α)]1/3 Ea: 141.79 kj/mol ve III. Bölge de ise R2:(1-α)1/2 Ea: 152.11 kj/mol olduğu hesaplanmıştır. Farklı sıcaklıklarda (25, 200, 400, 600, 800°C) bekletilen çimento hamurlarının yapısal ve bileşimsel analizini daha iyi anlamak için XRD, SEM, FTIR ve BET analizleri yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
A large part of the damage and degradation of the concrete at high temperature takes place in the cement paste, which is the most basic element of concrete. In our study, the thermal behavior of the traditional CEM I cement paste and the cement pastes that was prepared by the addition of different fibers (polypropylene and basalt) were investigated from room temperature to 1000°C. These experiments were carried out simultaneously by the TG-DTG/DSC thermogravimetric analyzer. Furthermore, the data obtained from TG analysis such as the mass loss and characteristic temperatures of cement pastes (reaction temperature, maximum peak temperature, reaction temperature) were compared and they were found to be similar. It has been understood that the cement pastes in elevated temperature are degraded in three main regions. It was also observed that the moisture evaporated and the degradation of CSH (calcium silicate hydrate) in the first region and the degradation of CH (calcium hydroxide) in the second region and the degradation of CaCO3 (calcium carbonate) in the third zone. Kinetic modeling of each region was performed. The effective model of the reaction in the first region is F2:(1-α)2 the second order reaction and the activation energy is Ea: 42.92 kjmol-1, the two-dimensional nucleation and growth in the second region A3: (1-α).[-ln(1-α)]1/3 is effective model, Ea: 141.79 kjmol-1 and in the third region the limiting surface reactions both phases R2: (1-α)1/2 is effective model and Ea: 152.11 kjmol-1. XRD, SEM, FTIR, and BET analyzes were performed to better understand the structural and compositional analysis of the cement pastes at different temperatures (25, 200, 400, 600, 800°C).
Benzer Tezler
- Mineral katkılı harçlarda yüksek sıcaklığın mekanik özelliklere etkisi
The effects of elevated temperature on mechanical properties of mineral additives in mortars
SANEM GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. Ö. FATİH ESER
- Farklı tür ve oranlarda polimer lif katkısıyla üretilen harçların, yüksek sıcaklık etkisi altında mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of the cement mortars containing different types and ratios of polimeric fiber additives under high temperature
SELAHATTİN ZİYA TEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat MühendisliğiGümüşhane Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÇAVDAR
- Kürün betonun kuruma etkisinde büzülme davranışına etkisi
The effect of curing on the shrinkage behavior of concrete
UBEYDULLAH AYVAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL ANIL DOĞAN
- Farklı tip ve oranda kullanılan liflerin betonda rötreye etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different fibre types on the shrinkage of concrete
KORAY MEHMET ARSLAN
Doktora
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
- Arıtma çamuru külü kullanılarak üretilen harç ve beton numunelerinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of physical and mechanical properties of mortar and concrete samples produced by using sewage sludge ash
MUTLU İREM TUNCER
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETTİN BAŞYİĞİT