Evaluation of organic waste materials as bio-polymeric admixtures in cement based composite mortars
Organik atik malzemelerin biyo-polimerik katki olarak çimento bağlayicili kompozit harçlarda değerlendirilmesi
- Tez No: 795627
- Danışmanlar: PROF. DR. LÜTFULLAH GÜNDÜZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 394
Özet
Bu çalışmada, yeni nesil biyopolimerik katkının çimento harçlarının fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Biyopolimerik katkı, yumurta kabukları, kayısı çekirdekleri, fındık çekirdekleri, ceviz kabukları ve zeytin çekirdeklerinin mikronize boyutlarda öğütülmesiyle hazırlanmıştır. Atık olarak üretilen biyopolimerik katkıların beton ve harç türevi ürünler gibi üretimi yüksek malzemeler arasında değerlendirilmesi, bu atıkların daha iyi bertarafı ve yönetimi için fırsat sunmaktadır. Biyopolimerik katkı malzemeleri bu çalışma kapsamında 0/45 μm, 0/125 μm ve 125/250 μm tane boyut dağılımlarında öğütülmüş ve çimento harçlarında biyopolimerik katkı olarak kullanılmıştır. Katkı kullanım oranları toplam ağırlığın %0, 0,2, 0,35, 0,5, 1 ve 1,5'i olacak şekilde belirlenmiştir. Hidrasyon ürünlerinin özellikleri SEM, EDS ve XRD araştırmaları ile analiz edilmiştir. Sabit s/ç oranı esas alınarak üretilen harç numunelerinde, biyopolimerik katkı artışına bağlı olarak harçların 28 günlük basınç dayanım değerlerinin düştüğü gözlemlenmiştir. Özellikle ekstraktif oranı yüksek biyopolimerik katkıların hidratasyon sürecinde matris yapıda hidrate olmamış çimento tanelerini arttırdığı tespit edilmiştir. Ancak, biyopolimerik katkı oranındaki artış numunelerin su emme kapasitesini ve kapilarite değerlerini düşürücü etki yapmıştır. Başka bir deyişle, biyo-polimerik katkı, sertleştirilmiş harç numunelerinin hidrofobiklik özelliğini iyileştirmektedir. Biyopolimerik katkı katkısının bir diğer önemli etkisi de çimento harçlarının akışkanlık özelliği üzerinde gözlenmiştir. Çimento harcına eklenen biyopolimerik katkı oranı arttıkça harcın akış çapı değerleri de önemli ölçüde artmıştır. Ekstraktif, lignin, hemiselüloz ve selülozdan oluşan kompozit yapıdaki biyopolimerik katkıların herbir bileşeninin çimentolu harçların farklı özelliklerine etki ettiği tespit edilmiştir. Çalışmanın sonunda, harçların fiziksel ve mekanik özellikleri irdelendiğinde uygun biyopolimerik katkı tipi, kullanım oranı ve tane boyutunun tespiti için optimizasyon çalışması yapılmıştır. Ayrıca, harçların 28 günlük basınç dayanımı, 28 günlük eğilme dayanımı, 150 günlük basınç dayanımı, yayılma çapı, ilk ve son priz süreleri ve kütlece ve kapriler su emme değerlerini temsil eden matematiksel denklemler regresyon analizleri ile üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of a new generation bio-polymeric admixture on the physical and mechanical properties of cement mortars is examined in detail. The bio-polymeric admixture is prepared by grinding egg shells, apricot kernel shells, hazelnut kernel shells, walnut kernel shells, and olive seeds in micronized sizes. The evaluation of the bio-polymeric admixtures, which are produced as wastes, among high production materials such as concrete and mortar derivative products, provides an opportunity for better disposal and management of these wastes. The bio-polymeric admixture materials have been ground to be in the range of 0/45 μm, 0/125 μm, and 125/250 μm within the scope of this study and are used as bio-polymeric admixture in cement mortars, at different rates, i.e., 0, 0.2, 0.35, 0.5, 1 and 1.5 % of total weight. The characteristics of hydration products were analyzed by SEM, EDS and XRD investigations. It has been observed that in the mortar samples produced based on constant W/C ratio, the 28 days compressive strength values of the mortars decreased due to the increase of biopolymer. However, the increase in the bio-polymeric admixture ratio had a declining effect on the water absorption capacity and capillarity values of the samples. In other words, bio-polymeric admixture improves the hydrophobicity property of the hardened mortar samples. Another important effect of the bio-polymeric admixture contribution was also observed on the flowability property of the cement mortars. As the bio-polymeric admixture ratio added to the cement mortar increased, the flow diameter values of the mortar were also significantly increased. It has been determined that each component of the bio-polymeric admixtures in composite structure consisting of extractive, lignin, hemicellulose and cellulose affects different properties of cementitious mortars. At the end of the study, when the physical and mechanical properties of the mortars were examined, an optimization study was carried out to determine the appropriate biopolymeric admixture type, usage rate and particle size. In addition, mathematical equations representing the 28-day compressive strength, 28-day flexural strength, 150-day compressive strength, flow diameter, initial and final setting times, and mass and capillary water absorption values of the mortars were produced by regression analysis.
Benzer Tezler
- Kuvvetli atıkların yukarı akışlı havasız filtrelerde arıtım kinetiği
Kinetics of strong waste treatment by anqerobic upflow filters
M.ATALAY TİMUR
- Aktif çamurda çözünmüş kalıcı ürün oluşumu modeli
Modelling of inert soluble product formation in the activated sludge process
NAZİK ARTAN
- Kentsel ve/veya meyvesuyu atıksu arıtma tesisi sulu çamurlarının biyogaza dönüşümünde ön işlem etkisinin araştırılması
Investigating the effects of pretreatment in the conversion of wet sludge from urban sources and/or fruit juice wastewater treatment plants into biogas
ESİN HANDE BAYRAK
Doktora
Türkçe
2014
Çevre MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERGÜN PEHLİVAN
- Türkiye'dekı tarımsal artıkların ve kayıpların biyoetanol potansiyelinin belirlenmesi
Determination of bioethanol potential of agricultural waste and loses in Turkey
CİHAT GÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyomühendislikFatih ÜniversitesiGenetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİĞDEM GÜVEN
- Tavuk atıklarının değerlendirilmesi ve fosforlu bileşikleri geri kazanılması
Evaluation of chicken litter and recovery of phosphorus compounds
NURDAN SEVDE TOPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaEge ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JALE YANIK
PROF. DR. HAYATİ OLGUN