Effects of various curing conditions on compressive strength and microstructure of mgo-based systems
Çeşitli kür koşullarının mgo esaslı sistemlerin basınçdayanımı ve mikro yapısı üzerine etkileri
- Tez No: 748204
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAN ULUKAYA, DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜŞRA AKTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 87
Özet
Sürdürülebilirliğin yapı malzemeleri alanında her geçen gün daha fazla ilgi gören bir konu olmasının arka planında birçok neden bulunmaktadır. Çok büyük bir endüstri kolu olan geleneksel portland çimentosu (OPC) üretimi, küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık %8'inden sorumludur. Tükenme tehlikesi ile karşı karşıya olan doğal malzeme kaynakları ve sürekli artan enerji sarfiyatı ve artan sera gazı emisyonu sorununu çözmek için yeni ve daha sürdürülebilir bir malzemenin keşfi ve geliştirilmesi çok önemlidir. Geleneksel portland çimentosundan daha düşük sıcaklıklarda (700 °C < 1450 °C) üretilen bağlayıcı özellik gösteren bir malzeme olan reaktif magnezyum oksit çimentosu (RMC), CO2'yi absorbe ederek dayanım kazanmaktadır. Bununla birlikte, CO2 konsantrasyonu ve diğer ortam koşulları, karbonatlaşma sürecini ve buna bağlı olarak hidratlı magnezyum karbonatların (HMC'ler) tipini ve miktarını etkilemektedir. Önceki çalışmalarda, reaktif MgO karışımlarının mekanik, iç yapı ve dayanıklılık özellikleri araştırılmıştır. Ek olarak, bazı araştırmacılar ikincil bağlayıcı malzemelerin MgO içeren harçların çeşitli özellikleri üzerindeki etkisini araştırmışlardır. Bu çalışmada, hızlandırılmış karbonatlaşma kürü altında (%10 CO2 konsantrasyonu) veya sabit sıcaklık ve bağıl nemdeki ortam koşullarında (%0.03-0.04 CO2 konsantrasyonu) muhafaza edilen cüruf, uçucu kül, mikro silika (MS) ve nano-silika (NS) içeren ikili ve üçlü MgO esaslı sistemlerin basınç dayanımı, taze hal özellikleri ve içyapı nitelikleri arasında karşılaştırma yapılmıştır. Bu çalışmanın bulguları aşağıdaki temel sonuçları ortaya koymaktadır: • Esas bağlayıcı olarak kullanılan MgO'nun puzolanlarla ikame edilmesi, akışkanlığın ve priz süresinin artmasına neden olmaktadır; • Uçucu kül ve cüruf, MgO esaslı malzemelerin basınç dayanımı üzerinde olumsuz etkiye sahiptir; • Karbonatlaşma, MS içerenler hariç, karışımların basınç dayanımını önemli ölçüde arttırmıştır; • NS'nin taze özellikler üzerinde belirgin bir etkisi olurken, basınç dayanımı, hidratasyon ve karbonatlaşma süreçleri üzerindeki etkisi minimum düzeydedir. Bu araştırmada elde edilen bulguların, bu yeni bağlayıcı sistemlerin şu anda bilinmeyen unsurlarına ışık tutması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Sustainability, which is a topic gaining more traction by the day in the sphere of construction materials, is not without a justification. The huge industry of ordinary portland cement (OPC) production is responsible for approximately 8% of global CO2 emissions. To resolve the problem of near depletion-level natural cementitious materials sources and ever-increasing energy expenditure and emission of greenhouse gases, discovery and development of a novel and more sustainable material are crucial. Reactive magnesium cement (RMC), which is a cementitious material produced at lower temperatures than OPC (700 °C vs. 1450 °C), can gain strength by sequestering CO2. Although, the concentration and method of administered CO2 influence the carbonation process, and by extension the type and amount of hydrated magnesium carbonates (HMCs). Previous studies have investigated the mechanical, microstructural, and durability properties of pure MgO mixes. Additionally, some researchers have explored the effect of secondary cementitious materials on various properties of MgO-containing mortars. In this study, the comparison between compressive strength, fresh properties, the evolution of microstructural features, and phase transformation of binary and ternary MgO-based systems containing slag, fly ash, micro-silica (MS), and nano-silica (NS) exposed to accelerated carbonation curing (%10 CO2 concentration) or ambient conditions curing (0.03-0.04% CO2 concentration) has been made. The findings of this study reveal the following key ideas: • The substitution of a percentage of MgO with pozzolans results in improved flowability and setting time, • Fly ash and slag have diluting effect on the compressive strength of MgO-based materials, • Carbonation increased the compressive strength of the series substantially, except for the one containing MS, • NS had a noticeable impact on the fresh properties, while its effect on the compressive strength, hydration, and carbonation processes was minimal. It is expected that the findings of this investigation will shed light on currently unknown elements of these novel binding systems.
Benzer Tezler
- Nanosilika katkılı geleneksel betonların mekanik ve elastik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and elastic properties of traditional concrete nanosilica
ESEN ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
- 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
- En büyük agrega boyutunun betonun kuruma rötresine etkisi
The effect of maximum aggregate size on concrete shrinkage
ÇAĞIN SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL ANIL DOĞAN
- Çimento bağlayıcılı kompozitlerde, karbonatlaşma ve hidratasyon reaksiyonlarının fotokatalitik verimliliğe etkilerinin belirlenmesi
Determination of carbonation and hydration reactions on photocatalytic efficiency and its effects in cement binding composites
SELDA ZOR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriKırıkkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞULE BAKIRCI ER
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Isıl işlem parametrelerinin kesici takım özelliklerine etkileri
The effects of heat treatment parameters on cutting tool properties
EMİN ALİ EPCİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA