MECHANICAL AND DURABILITY PROPERTIES OF LIGHTWEIGHT ENGINEERED GEOPOLYMER COMPOSITES EXPOSED TO HIGH TEMPERATURE AND THERMAL CYCLES
YÜKSEK SICAKLIĞA VE TERMAL DÖNGÜLERE MARUZ KALMIŞ TASARLANMIŞ HAFİF JEOPOLİMER KOMPOZİTLERİN MEKANİK VE DURABİLİTE ÖZELLİKLERİ
- Tez No: 723784
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR ÇEVİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu doktora araştırması, farklı termal döngülerin ve yüksek sıcaklıkların tasarlanmış hafif jeopolimer kompozitlerin mekanik özellikleri üzerindeki özelliklerine kapsamlı bir bakış açısı sağlamayı hedeflemektedir. Bağlayıcı türünün (cüruf veya uçucu kül), lif türünün (polivinil alkol ve polipropilen lifler) ve nanosilikanın jeopolimer ve çimento esaslı malzemelerin mikro ölçekli değişimleri, çekme, eğilme ve durabilite özellikleri üzerindeki etkisi, normal koşullar, 800 ºC'ye varan yüksek sıcaklıklar ve çeşitli termal döngüler (10, 20 ve 30 döngü) altında araştırılmıştır. Sonuçlar üretilen bütün numunelerin yoğunluğunun 1443 kg/m3 ile 1883 kg/m3 arasında değiştiğini göstermiştir. Basınç mukavemetleri ise 13.27 MPa ile 64.11 MPa arasındadır. Tasarlanmış jeopolimer kompozit (EGC) karışımlarının %50 cüruf ve %50 uçucu kül içermesi, en iyi gerinim sertleşmesi, deformasyon sertleşmesi ve optimal gerinim ve deformasyon kapasitesini ortaya koymuştur. Isıya maruz bırakılmış hiçbir EGC numunesinde patlama kaynaklı parçalanma gözlemlenmemiştir. Ancak lif katkısız tasarlanmış çimento esaslı kompozitler (ECC) 400 °C'den daha yüksek sıcaklıklarda çok şiddetli bir şekilde patlama kaynaklı parçalanmıştır. ECC ve EGC kompozitler 200 °C'de eşssiz deformasyon serleşmesi özelliklerini sürdürmüşlerdir; ancak daha yüksek sıcaklıklarda gerinim ve deformasyon kapasitelerini kaybetmişlerdir. Oda sıcaklığında kürlenmiş kontrol numuneleri ile kıyaslandığında, EGC ve ECC karışımlarına nano silika eklenmesi, termal dayanımın önemli bir şekilde iyileşmesi ve daha yüksek artık basınç dayanımları elde edilmesiyle sonuçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
This doctoral research is aimed to provide a thorough understanding on the effect of different thermal cycles and high temperatures on the mechanical properties of lightweight engineered geopolymer and cementitious composites. The effects of binder's type (slag or fly ash), fiber's type (polyvinyl alcohol and polypropylene fibers), and nanosilica on microscale changes, tensile, flexural, and durability properties of geopolymer and cementitious materials were investigated under normal conditions, high temperatures up to 800 ºC and various thermal cycles (10, 20, and 30 cycles). The outcomes showed that the densities of all obtained specimens ranged from 1443 kg/m3 to 1883 kg/m3. The compressive strengths were in the range of 13.27 MPa to 64.11 MPa. The inclusion of 50% slag and 50% fly ash into engineered geopolymer composite (EGC) mixtures exhibited the best strain hardening behavior, deflection hardening behavior, and the optimal strain capacity and deflection capacity. At heat exposure, no explosive spalling was found in all EGC specimens under high temperatures. In contrast, engineered cementitious composites (ECC) specimens without fibers experienced severe explosive spalling at a temperature greater than 400 °C. The ECC and EGC composites maintained their unique characteristics of deflection-hardening behavior at 200 °C; however, they lost their strain and deflection capacities at higher temperatures. The addition of nanosilica to EGC and ECC mixes resulted in significantly improved thermal resistance and higher residual compressive strengths compared to control samples cured at room temperatures.
Benzer Tezler
- Yeni bir inşaat malzemesi olarak geotekstiller
Geotextiles as a new construction material
Y.OKAN CİNDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeoteknik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ ÜLKER
- Sürdürülebilir altyapılar için yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozit malzemelerin geliştirilmesi
Development of new generation smart cementitious composites for sustainable infrastructures
GÜRKAN YILDIRIM
Doktora
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Ağır ticari araca ait aks kovanında yorulma kaynaklı oluşan hasarın sonlu elemanlar yöntemi ile tasarımının iyileştirilmesi ve tasarımın rig testi ile doğrulanması
Design optimization for fatigue performance of an heavy commercial vehicle rear axle housing using fea and rig testing
BERK GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN MURAT TABANLI
- Beşinci nesil muharip uçaklarda kullanılan kompozit malzemelerin bazı mekanik özelliklerinin ve kesilme parametrelerinin incelenmesi
Examination of some mechanical properties and cutting parameters of composite materials used in fifth generation fighter aircrafts
ELİF GİZEM SAYIN AYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELBRUS JAFAROV
- Halloysite nanotüp ve nano kauçuk parçacık takviyeli epoksi imalatı ve mekanik karakterizasyonu
Manufacturing and mechanical characterization of halloysite nanotube and nano rubber particle reinforced epoxy
İNCİ PİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ