Silika esaslı katkıların otoklavlanmış köpük beton mühendislik özelliklerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of silica-based additives on engineering properties of autoclaved foam concrete
- Tez No: 799941
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEMSETTİN KILINÇARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Köpük beton üretiminde başta kuruma büzülmesi olmak üzere karşılaşılan sorunların çözümüne yönelik iyileştirme çalışmaları devam etmektedir. Bu çalışmada öncelikle yüksek kuruma büzülmesinin önlenmesi ve ek olarak yangına direnci yüksek, ekonomik ve tamamen yerli kaynaklara ve teknolojiye dayalı bir otoklavlanmış köpük beton ısı yalıtım malzemesi geliştirilmesi hedeflenmiştir. İlk aşamada farklı yoğunluklar (300, 400 ve 500 kg/m3) ve kürleme şartlarında (havada ve otoklav) hazırlanan köpük betonların, kuruma büzülmesi, ısı iletkenliği ve mekanik özellikleri dikkate alınarak yalıtım malzemesi standartlarını karşılama durumu araştırılmıştır. Bu aşamada 300 kg/m3 yoğunluğa sahip köpük betonun hedeflenen özellikleri sağladığı belirlenmiştir. Sonraki aşamada ise söz konusu yoğunluğa sahip otoklavlanmış köpük beton kontrol olarak değerlendirilmiş ve mekanik özellikler üzerinde etkili C-S-H bağ oluşumunu geliştirmek üzere yüksek incelikte silika esaslı farklı mineral katkılar (F sınıfı uçucu kül, amorf silika ve metakaolin) basit ikame yöntemine göre çimento ile farklı oranlarda (% 5, 10 ve 15) yer değiştirilerek kullanılmıştır. Bu kapsamda kuru yoğunluk, kapiler su emme katsayısı, basınç ve eğilme dayanımları, ultrasonik ses hızı ve dinamik elastisite modülü, ısı iletkenliği, hidratasyon ürünlerinin mineralojik özelliklerdeki değişimler incelenmiştir. Havada kürlenen köpük beton için % 0.23 olan kuruma büzülmesi, otoklavlama etkisiyle % 0.03'ye düşmüştür. Otoklavlama kapiler su emme katsayısı ve su buharı difüzyon direnç faktörü değerlerinde de iyileşme sağlamıştır. Mineral katkılar içerisinde en düşük kapiler su emme katsayısı, %5 oranındaki uçucu kül kullanımıyla sağlanmıştır. Otoklavlama işlemi, köpük betonlarda basınç ve eğilme dayanımlarını artırmıştır. En yüksek dinamik Elastisite modülü ve ultrasonik ses hızı değerleri (0.62 GPa ve 1.40 km/s) % 5 metakaolin katkılı ve en düşük ısı iletkenlik katsayısı ise % 5 uçucu kül katkılı otoklavlanmış köpük betonlarda bulunmuştur. SEM görüntüleri ve XRD analizlerinde, yapısal, mineralojik ve mekanik özelliklerdeki değişimler incelenmiştir. Sonuç olarak, başta mekanik özellikleri olmak üzere, fiziksel, mekanik ve termal özellikleri çarpıcı bir şekilde iyileştiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Improvement studies continue to solve the problems encountered in foam concrete production, especially drying shrinkage. In this study, it is aimed primarily to prevent high drying shrinkage and additionally to develop an autoclaved foam concrete thermal insulation material with high fire resistance, economic and completely based on domestic resources and technology. At the first stage, it was investigated whether the foam concretes prepared in different densities (300, 400 and 500 kg/m3) and curing conditions (air and autoclave) meet the insulation material standards on the basis of drying shrinkage, thermal conductivity and mechanical properties. At this stage, it was determined that the foam concrete with a density of 300 kg/m3 provided the targeted properties. In the next stage, autoclaved foam concrete with the said density was evaluated as control and high-fine silica-based different mineral additives (F class fly ash, amorphous silica and metakaolin) were mixed with cement in different proportions (5, 10 and 15%) were used interchangeably. In this context, dry density, capillary water absorption coefficient, compressive and flexural strengths, ultrasonic pulse velocity and dynamic modulus of elasticity, thermal conductivity, changes in mineralogical properties of hydration products were investigated. Drying shrinkage, which was 0.23% for air-cured foam concrete, decreased to 0.03% with the effect of autoclaving. Autoclaving also improved the capillary water absorption coefficient and water vapor diffusion resistance factor values. The lowest capillary water absorption coefficient among mineral additives was achieved with the use of 5% fly ash. Autoclaving increased the compressive and flexural strengths of foam concrete. The highest dynamic modulus of elasticity and ultrasonic pulse velocity (0.62 GPa and 1.40 km/s) were found in autoclaved foam concrete with 5% metakaolin additive and the lowest thermal conductivity coefficient with 5% fly ash additive. Changes in structural, mineralogical and mechanical properties were investigated in SEM images and XRD analyses. As a result, it has been determined that the physical, mechanical and thermal properties, especially the mechanical properties, have improved dramatically.
Benzer Tezler
- İyon değişim işlemiyle silika esaslı camlara antimikrobiyal özellik kazandırılması ve cam yüzeylerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi
Imparting antimicrobial property to the silica-based glasses and mechanical strengthening of glass surfaces by ion exchange treatment
DUYGU GÜLDİREN
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
- An investigation on self-healing ability of cement based composites
Çimento esaslı kompozitlerin kendi kendine iyileşme kabiliyetinin araştırılması
AHSANOLLAH BEGLARIGALE
Doktora
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT YAZICI
- Silika-fenolik kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of silica-phenolic composites prepared with compression molding method
ÖNDER GÜNEY
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM DEMİRKESEN
- Development of flame retardant and antibacterial nanoparticle doped polypropylene fibers
Nanoboyutlu güç tutuşur ve antibakteriyel katkılı polipropilen lif geliştirilmesi
AYFER İREM KOCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERDEM ÜREYEN
- Çimentolu kompozitlerin üretiminde şabazit ve nano katkı kullanımının araştırılması
Chabazite in the production of cement composites and investigation of nano additives
FATİH BÜYÜKAYMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKilis 7 Aralık Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HADAAN PEHLİVAN