Investigation of performance properties of cement-binder systems with microbial self-healing ability
Mikrobiyal kendiliğinden iyileşme kabiliyetine sahip çimento bağlayıcılı sistemlerin performans özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 694669
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF ÇAĞATAY ERŞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
Mikrobiyal katkılı çimento-bağlayıcı sistem, çatlaklarda kalsiyum karbonat çökelmesine neden olan mikroorganizmaları içeren kendi kendini iyileştiren bir tür çimentolu malzemedir. Üreolitik saf kültürler, çimento-bağlayıcı sistem geliştirme dahil mikrobiyaller için yürütülen araştırmaların çoğunda kullanılmıştır. Nitrat azaltan bakterilerden oluşan biyogranüller son zamanlarda daha sürdürülebilir, daha ucuz ve uygulanabilir hale gelmiştir. Mikrobiyal katkılı çimento bağlama sistemlerinin kendi kendini iyileştirme çalışmalarında bakteri içeriği rastgele seçildiğinden, bu sistemlerde kendi kendini iyileştirme için en kabul edilebilir bakteri içeriği hala bilinmemektedir. Bu tez çalışmasında, laboratuvar ortamında CaCO3 ve Ca3(PO4)2'den oluşan koruyucu bir dış katmanla çevrili aktif nitrat azaltıcı çekirdeğe sahip 0,45 ile 2,00 mm boyutlarında biyogranüller üretilmiş ve kabul edilebilir biyogranül içeriğine sahip biyogranüller üretilmiştir ve kendini onaran çimento-bağlayıcı sistemlerde kullanılabilecek kabul edilebilir biyogranül miktarı incelenmiştir. Biyogranüllerin kabul edilebilir miktarının değerlendirilmesi sırasında, çeşitli dozlarda biyogranül içeren çimento-bağlayıcı sistemler, işlenebilirlik, basınç dayanımı, kendi kendini iyileştirme hızı ve kendi kendine iyileşme açısından analiz edilmiştir. Çimento ağırlığınca %0,05 ile %2,50 arasında değişen oranlarda biyogranül formunda bakteri içeren 12 farklı harç numuneleri hazırlanmıştır ve 28 günlük kür süresi sonunda çatlaklar elde edilmiştir. Çatlak numuneler 4 hafta boyunca musluk suyunda tutulmuş ve mikrobiyal çimento bağlayıcılı sistemler için kabul edilebilir ve minimum bakteri seviyelerini incelemek için haftalık çatlak kapanma yüzdeleri makroskop kullanılarak izlenmiştir. Harca biyogranül formunda çimento ağırlığınca %2,50'a kadar bakteri eklenmesi harcın özelliklerine olumsuz etkide bulunmamıştır. Mikrobiyal kendi kendini iyileştiren çimento bağlayıcı sistemde kabul edilebilir ve en düşük bakteri içeriği, biyogranül şeklinde eklendiğinde mikrobiyal kendi kendini iyileştirme oranları ve kapasitelerine göre sırasıyla, çimento ağırlığınca %0.25 ve %0.05 olarak belirlenmiştir. 800 ± 30 µm genişliğindeki çatlaklar, 3 hafta sonra kabul edilebilir dozlarda iyileştirilebilmiş, ancak bu iyileşme performansı, bakteri içeriğindeki artış veya azalma ile azalmıştır. Çimento bağlayıcılı sistemde, mikrobiyal iyileşme, bakteri içeriğinden bağımsız olarak otojen iyileşmeden tutarlı bir şekilde daha iyi performans göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Microbials incorporated cement-binder system is a kind of self-healing cementitious material that contains micro-organisms which induce a precipitation of calcium carbonate in cracks. Ureolytic pure cultures have been used in the majority of research conducted for microbials incorporated cement-binder system development. Biogranules made up of nitrate-reducing bacteria have lately become more sustainable, cheaper, and feasible. Since in the self-healing studies of microbial introduced cement binding systems the bacteria content was selected randomly, it is still unknown the most acceptable content of bacteria for self-healing in these systems. In this thesis study, the biogranules , which had 0.45 to 2.00 mm of size and have an active nitrate-reducing core surrounded by a protective outside layer consisting of CaCO3 and Ca3(PO4)2, were produced in the laboratory and, acceptable biogranules content for self-healing cement-binder systems was investigated. During the assessment of the acceptable content of biogranules, cement-binder systems with various doses of biogranules were analyzed with regards to their workability, compressive strength, self-healing rate, and self-healing. Mortar specimens with 12 different doses of biogranules corresponding to the contents of bacteria ranging from 0.05% to 2.50% w/w cement were poured and cracks were obtained at the end of a 28-day curing period. The cracked specimens were held in tap water over 4 weeks and weekly percentages of crack closure have been monitored to investigate the acceptable and minimum levels of bacteria for microbial cement binding systems by using macroscope. The addition of bacteria into the mortar in the form of biogranules up to 2,50% w/w cement has no adverse effect on the properties of the mortar. The acceptable and lowest bacteria content in microbial self-healing concrete should be 0.25% and 0.05% w/w cement, respectively, based on microbial self-healing rates and capacities when added in the form of biogranules. Cracks as wide as 800 ± 30 µm could be healed in acceptable doses after 3 weeks, but this healing performance decreased with an increase or decrease in the bacteria content. Microbial healing performed consistently better than autogenous healing independent of bacteria content.
Benzer Tezler
- Sandviç kompozitler ve mimarlıkta kullanım olanakları
Başlık çevirisi yok
BANU YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT TOYDEMİR
- Jeopolimer bağlayıcılı sünek kompozitlerde otojen kendiliğinden iyileşme davranışının taşınma özellikleri bakımından incelenmesi
Investigation of autogenous self-healing behaviour of ductile geopolymer composites through transport properties
MUHAMMED FARUK GÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRKAN YILDIRIM
- Endüstriyel atıkların çimento yerine ikame edilmesi ile oluşturulan beton numunelerinin mühendislik özelliklerindeki değişimin incelenmesi
Investigation of engineering properties for concrete specimens produced with industrial wastes used in stead of some cement
İLKER TULGA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiKırklareli Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KADİR KILINÇ
- Engineering properties and microstructural analysis of a new developed geopolymer mortar
Yeni geliştirilen geopolimer harçların teknik özellikleri ve mikroyapı analizi
MUKHALLAD MOHAMMAD MAWLOOD AL-MASHHADANI
Doktora
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT
- Lifli hibrit betonların mekanik ve durabilite özelliklerinin araştırılması ve performans optimizasyonu
Investigation of mechanical and durability properties of hybrid fiber concretes and performance optimization
MÜZEYYEN BALÇIKANLI BANKİR
Doktora
Türkçe
2020
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UMUR KORKUT SEVİM