Synergetic effect of recycled coarse aggregate and steel fiber on the mechanical and durability aspects of fly ash/slag based geopolymer concrete
Geri dönüşümlü iri agrega ve çelik lifin uçucu kül/cüruf esaslı jeopolimer betonun mekanik ve dayanıklılık özelliklerine sinerjik etkisi
- Tez No: 665915
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT, DR. ÖĞR. ÜYESİ MUKHALLAD ALMASHHADANI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Günümüzde, beton dünyada en çok tüketilen ürün haline gelmiştir. Geleneksel beton üretimi, önemli miktarda sera gazı açığa çıkarır ve agregalar gibi çok büyük mikarda işlenmemiş doğal kaynaklar kullanılmaktadır. Örneğin betonun temel bileşenlerinden olan bir ton çimento üretiminde yaklaşık olarak aynı miktarda karbondioksit açığa çıkarır ve 1.7 ton ham madde kullanılır. Araştırmacılar, dayanım, dayanıklılık, ekolojik uygulanabilirlik ve ekonomik fayda açısından uygulanabilir olan sürdürülebilir seçenekleri keşfetmenin bir yolunu bulmak için çaba harcamaktadırlar. Puzolanik özellikler gösteren bazı endüstriyel atıklar ve jeolojik maddeler, yukarıda belirtilen hedeflere ulaşılmasına katkıda bulunmaktadır. Puzolanik reaktivite, kabul edilebilir niteliklere ve önemli ölçüde uygulanabilirlik kolaylığına sahip bir bağlayıcı elde etmeye yardımcı olur. Yeni beton hazırlamak için inşaat ve yıkıntı atıklarının yeniden kullanılması ile işlenmemiş doğal agrega rezervleri korunur, bertaraf maliyetini en aza indirir ve atık dolgu alanlarının gereksiz kullanımının önüne geçilecektir. Bu çalışmada kullanılan bağlayıcı maddeler, çok iyi mühendislik özelliklerinden dolayı geleneksel çimento yerine uçucu kül/cüruf bazlı jeopolimerler kullanılmıştır. Betonun sertleşmesi için yüksek sıcaklık gerektiren düşük kalsiyum jeopolimer bağlayıcıların aksine uçucu kül/cüruf bazlı jeopolimerler kullanıldı. Jeopolimerik jel ile birlikte meydana gelen CSH sayesinde oda sıcaklığında istenen bir mukavemete ulaşırlar. Ayrıca bu çalışmada geri dönüşüm agregası ile doğal agrega belli oranda ikame edilerek kullanılmıştır. Çelik lif katkılı ve çeşitli oranlarda doğal agreaga ile ikame edilen geri dönüşüm agregası ile hazırlanan ve oda sıcaklığında kürlenen uçucu kül/cüruf bazlı jeopolimer beton numunelerin üzerindeki etkisini araştırmak için deneysel çalışmalar yapılmıştır. Basınç mukavemeti, yarmada çekme mukavemeti, eğilmede çekme mukavemeti, sülfat direnci, yüksek sıcaklık direnci dayanımı, donma ve çözülme dayanıklılık direnci, aşınma direnci ve tokluğu araştırmak için çeşitli karışım varyasyonları da kullanılmıştır. Ek olarak, betonun genel kalitesini kontrol etmek için ultrases geçiş hızı testi yapıldı. Sonuç olarak, %0,6 oranında çelik lif içeren %30 'a kadar geri dönüşüm agregasının doğal agraga ile ikame edilerek üretilen jeopolimer beton, %100 doğal agrega ile üretilen uçucu kül/cüruf esaslı jeopolimer betona kıyasla ideal bir performans göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, concrete becomes among the most widely consumed substances in the world. Conventional concrete production releases a significant amount of GHG and consumes a valuable size of virgin materials such as aggregates. For instance, among the core ingredients of concrete, manufacturing one ton of cement emits approximately an equal amount of carbon dioxide, and 1.7 tons of raw materials are used in one ton of cement production. Scholars have conducted several studies to discover sustainable options that can be feasible in terms of mechanical properties, durability characteristics, and ecological acceptance to conventional concrete. As a result, industrial and geological outputs exhibiting pozzolanic characteristics are being used instead of ordinary portland cement. These materials have excellent potential to overcome the drawbacks of ordinary cement. Also, reusing construction and demolition wastes to prepare concrete conserves virgin aggregates, minimizes disposal costs, and overcomes unnecessary use of landfills. In this study, fly ash/slag-based geopolymers were used instead of conventional cement because of their excellent engineering properties. Unlike low calcium-based geopolymer binders, which require the elevated temperature to harden fly ash/slag-based geopolymers attain an intended strength at room temperature due to CSH that happens in conjunction with geopolymeric gel. Also, the recycled coarse aggregate is utilized as a partial substitution of natural coarse aggregate. In the study, experimental examinations are performed to assess the effect of the various proportion of recycled coarse aggregate and steel fiber on the fly ash/slag-based geopolymer concrete, cured at ambient temperature. Several mix variations were also employed to investigate the compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, sulfate resistance, elevated temperature resistance, freezing and thawing resistance, abrasion resistance, and energy absorption capacity. Additionally, an ultrasonic pulse velocity test was carried out to check the overall quality of the concrete. In conclusion, the results indicated that the partial replacement of recycled coarse aggregate up to 30% and 0.6% steel fiber proportion resulted in an ideal overall performance compared to that of fly ash/slag-based geopolymer concrete produced with 100% natural coarse aggregate.
Benzer Tezler
- Development of electrospun multifunctional fibrous structures for icephobic and superhydrophobic applications
Buzfobik ve süperhidrofobik uygulamalar için elektroeğrilmiş çokişlevli lifli yapıların geliştirilmesi
MAHMUT TAS
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiThe University of NottinghamMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. XİANGHUİ HOU
- Investigation of the dyeability of post-consumer recycled acrylonitrile-butadiene-styrene (PCR-ABS) by using antistatic agent and plasma treatment
Tüketici sonrası geri dönüştürülmüş akrilonitril-bütadien-stirenin (ABS) boyanabilirliğinin antistatik ajan kullanımı ve plazma işlemi vasıtasıyla incelenmesi
AHMET BERKAY EZGÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Studies on compability of recycled pet with PVC
Geri dönüşümlü pet ile PVC'nin uyumlulaştırılması üzerine çalışmalar
EMİNEGÜL KARABABA
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNERİ AKOVALI
- Grafen tabanlı nanodolgular ile güçlendirilmiş yeni nesil termoplastik kompozitlerin geliştirilmesi
Development of new generation thermoplastic composites reinforced by graphene based nanofillers
ELÇİN ÇAKAL SARAÇ
Doktora
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AYDIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU SANER OKAN
- Öğütülmüş bitki kabukları ile takviyeli polimer matrisli karma malzemelerin mekanik özellikleri
The effect of reprocessing on the mechanical properties of wood flour reinforced polymer matrix composites
AYHAN DURADEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ