Visual inspection and mechanical testing of fly ash-based fibrous geopolymer composites under freeze-thaw cycles
Donma-çözülme döngülerine maruz kalan uçucu kül bazli elyaf takviyeli geopolimer kompozitlerin görsel muayenesi ve mekanik olarak test edilmesi
- Tez No: 655873
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KASIM MERMERDAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Geopolimer, Portland çimentosuna alternatif olarak düşünülebilecek bir bağlayıcıdır. Geopolimer betonun çimento esaslı betona alternatif olarak kullanılması çimento üretiminden kaynaklanan enerji tüketiminin ve sera gazı emisyonunun azaltılmasından dolayı çevresel sürdürülebilirliğe katkı sağlar. Fiber takviyesi yapı malzemelerinin performansını iyileştiren popüler bir uygulamadır. Bu tezde, lif takviyeli geopolimer kompozitlerin donma çözülme davranışlarının incelenmesi için deneysel bir çalışma yapılmıştır. Ayrıntılı deneysel bir program kurmak için dört farklı lif seçilmiştir. Basalt elyaf (BE) çelik elyaf (ÇE) iki farklı boya sahip cam elyaf (CE) hacimce %0,4, %0,6, %0,8 ve %1,2 oranlarında kullanılmışlardır. Donma çözülme direncini belirlemek için ASTM C666'ya göre 100, 200, 300 donam çözülme döngüsü uygulanmıştır. Geopolimer için katı bağlayıcı bileşen 550 kg/m3 uçucu kül iken, alkalin aktivatör ise Na2SiO3 ve NaOH çözeltileridir. Sabit bir alkalin aktivatör katı bağlayıcı oranı olarak 0,5 belirlenmiştir. Toplamda, 13 farklı uçucu kül bazlı geopolimer karışımlar tasarlanmıştır. Deneysel çalışmada, fiber eklenen taze geopolimer kompozitlerin işlenebilirliklerinin olumsuz etkilendikleri görülmüştür. Ayrıca BE ve ÇE türü fiber oranlarının artmasıyla basınç ve eğilme dayanımında sürekli artış olmuştur. Diğer kritik bir bulgu ise, fiber kullanımının donma çözülmeden kaynaklı hasarı azaltmada etkili olduğudur. Böylece, fiber kullanımının geopolimer harçlarının donma çözülme etkilerine karşı dirençlerini artırdığı kanıtlanmıştır. Bütün döngü periyodu boyunca yapılan görsel muayene sonuçlarına göre, geopolimer numunelerin 300 döngü sonunda bile çeşitli seviyelerde kütle kaybı ile bütünlüklerini korudukları anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Geopolymer is a binder that can be considered as an alternative to Portland cement. The utilization of geopolymer concrete as an alternative to the Portland cement-based concrete adds sustainability to the environment by reducing the energy consumption and greenhouse gas emission associated with cement production. Fiber reinforcement is a popular practice known to improve performance of construction materials. In this thesis, an experimental study was conducted to evaluate freeze-thaw behaviour of fiber reinforced geopolymer composites. To build up an extensive experimental program, four different fiber types, namely, basalt fiber (BF), steel fiber (SF), and glass fiber (GF) with two different lengths and three fiber volume fractions of 0.4, 0.8, and 1.2% were utilized for geopolymer composite production. To monitor freeze-thaw resistance, 100, 200, and 300 cycles were applied as per ASTM C666. In the current study, the solid binding component of geopolymer composite was the fly ash with a fixed dosage of 550 kg/m3 while the alkaline activators were Na2SiO3 and NaOH solutions. A constant alkaline activator-to-binding material (solid binding component) ratio of 0.5 was assigned. In total, 13 different fly ash-based geopolymer mixtures were designed. Based on the results of the experimental program it was found out that the workability of the fresh geopolymer composites was adversely affected by the fiber addition. A continuous increase in both compressive and flexural strengths was achieved when the volume fraction of the BF and SF type fibers were increased. Another critical finding is that utilization the fiber decreased the damage of the freeze-thaw cycles. Therefore, it was proved that the use of fiber can be an effective way to increase the durability of the geopolymer composites against the freeze-thaw cycle. Based on the visual inspection of the specimens throughout the whole exposure period, it was found out that the geopolymer specimens maintained their integrity with varying levels of mass loss even after being subjected to the 300 freeze-thaw cycles.
Benzer Tezler
- MAG kaynak yöntemi ile birleştirilen bir zırh sacının mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of an armor sheet welded by MAG technique
SELMA KASAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Tracing visual and acoustic signatures of mechanical behavior of composite materials
Kompozit malzemelerin mekanik davranışlarının görsel ve akustik izlerinin incelenmesi
BENGİSU YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİH PAPİLA
DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Su altı kaynak yöntemi ile birleştirilen düşük karbonlu çelik malzemelerin tahribatlı ve tahribatsız muayenesi
Destructive and non-destructive testing of the low carbon steels joined by underwater welding
ZAHİT ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİZAMETTİN KAHRAMAN
- Zırh çeliklerinin kaynak kabiliyetinin incelenmesi
Evaluation of welding capability for armor steel
AHMET ÖRENLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDİNÇ İLHAN
- Otomotiv endüstrisinde kullanılan çelik ve alüminyum alaşımı saçların nokta kaynağı ve yapıştırma ile kombinasyon bağlantıları
Spot welding and weldbonding
İLKAY DEMİRKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU