Geri Dön

Nanomalzeme içeren metakaolin ve uçucu kül tabanlı 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi

Investigation of the mechanical and durability properties of geopolymer mortars produced with a 3D printer based on metakaolin and fly ash containing nanomaterial

PDF İndir

  1. Tez No: 848744
  2. Yazar: MAKSUT SELOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET EMİN ÖNCÜ, PROF. DR. HARUN TANYILDIZI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Dicle Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Çok büyük özgül yüzey alanına sahip olan ve kimyasal aktiviteleri oldukça yüksek olan nano boyutlu malzemeler, çok az miktarda bile geopolimer harçlara eklendiklerinde mekanik dayanım ve durabilite özelliklerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadırlar. Bu doktora tez çalışmasında, farklı nanomalzemeler içeren 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harçların mekanik dayanım ve donma-çözülme durabilite özellikleri araştırılmıştır. Kompozitlerde bağlayıcı olarak metakaolin (MK) ve uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Alkali aktivatör olarak sodyum metasilikat (Na2SiO3) ve sodyum hidroksit çözeltisi (NaOH) kullanılmıştır. Tezde nanomalzemeler olarak çok duvarlı karbon nanotüp (MW-CNT) ve nano-SiO2 (NS) kullanılmıştır. Nanomalzeme içermeyen geopolimer harç numuneleri kontrol numuneleri olarak belirlenmiş ve 3B yazıcı ile ağırlıkça %0.25, %0.5 ve %0.75 oranlarda MW-CNT ve NS içeren geopolimer harç numuneleri üretilmiştir. Üretilmiş olan tüm numuneler 7, 28 ve 90 gün boyunca 20±2 °C laboratuvar koşullarında kür edilmiştir. Kürü tamamlanan 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numuneleri, mekanik dayanım testlerine tabi tutulmuştur. Nanomalzeme içeren bütün 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numunelerinin mekanik dayanımı test sonuçları kontrol numunelerine göre artış göstermiştir. En yüksek mekanik dayanım NS içeren 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numunelerinden elde edilmiştir. Bu numuneleri MW-CNT içeren geopolimer harç numuneleri takip etmiştir. Ayrıca 20±2 °C laboratuvar koşullarında 28 gün kür edilmiş tüm numuneler, TS EN 15177 standartına göre donma-çözülme durabilitesine maruz bırakılmıştır. 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numunelerinin donma-çözülme durabilitesine maruz bırakılmadan önceki ve maruz bırakıldıktan sonraki mekanik özellikleri de karşılaştırılmıştır. Donma-çözülme durabilitesi sonrası en yüksek mekanik dayanım NS içeren geopolimer harç numunelerinden elde edilmiş ve numune %97.26 dayanımını korumuştur. Bu numuneleri MW-CNT içeren 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numuneleri takip etmiştir.

Özet (Çeviri)

Nano-sized materials, which have a very large specific surface area and have very high chemical activities, contribute to the improvement of mechanical strength and durability properties when added to geopolymer mortars even in small amounts. This Ph.D. thesis study investigated the mechanical strength and freeze-thaw durability properties of geopolymer mortars produced with a 3D printer containing different nanomaterials. Metakaolin (MK) and fly ash (FA) were used as binders in the composites. Sodium metasilicate (Na2SiO3) and sodium hydroxide solution (NaOH, 12 M.) were used as alkali activators. Multi-walled carbon nanotube (MW-CNT), and nano-SiO2 (NS) were used as nanomaterials in the thesis. Geopolymer mortar samples without nanomaterials were determined as control samples and 3D-printed geopolymer mortar samples containing 0.25%, 0.5%, and 0.75% MW-CNT, and NS were produced. All produced samples were cured at 20±2 °C laboratory conditions for 7, 28, and 90 days. The cured 3D-printed geopolymer mortar samples were subjected to mechanical strength tests. The mechanical strength test results of all 3D-printed geopolymer mortar samples containing nanomaterials showed an increase compared to the control samples. The highest mechanical strength was obtained from 3D-printed geopolymer mortar samples containing NS. These samples were followed by geopolymer mortar samples containing MW-CNT. In addition, all samples cured at 20±2 °C laboratory conditions for 28 days were exposed to freeze-thaw durability according to TS EN 15177 standard. The mechanical properties of geopolymer mortar samples produced with a 3D printer before and after exposure to freeze-thaw durability were also compared. The highest mechanical strength after freeze-thaw durability was obtained from geopolymer mortar samples containing NS and the sample preserved its strength of 97.26%. These samples were followed by geopolymer mortar samples produced with a 3D printer containing MW-CNT.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    557200

    Karbon zengin nanomalzeme içeren termoplastik kompozitlerin elektriksel, optik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of electrical, optical and mechanical properties of thermoplastic composites containing carbon-rich nanomaterials

    ÖMER BAHADIR MERGEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERTAN ARDA

  2. Tez No

    715242

    Biyosensör uygulamaları için biyopolimer-nanomalzeme geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of biopolymernanomaterial for biosensor applications

    AYŞE GÜL ÖZDİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyomühendislikPamukkale Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF ÖZCAN

  3. Tez No

    421269

    Fabrication, characterization and antibacterial performances of nanocomposite polysulfone membranes including graphene oxide nanoparticles

    Grafen oksit nanoparçacıklarını içeren nanokompozit polisulfon membranların üretimi, karakterizasyon ve antibakteriyel performansları

    NURMİRAY YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU

  4. Tez No

    539131

    DNA dizilerinin tayinine yönelik uygulama seti (kit) tipinde elektrokimyasal nanobiyosensörlerin tasarımı

    Design of electrochemical nanobiosensors in the application kit type for the determination of DNA sequences

    HASRET SUBAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyokimyaEge Üniversitesi

    Analitik Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DİLŞAT ARIKSOYSAL

  5. Tez No

    650384

    İlaç taşıyıcı sistemler olarak manyetik Fe3O4 nanoparçacıkları içeren hibrit nanomalzeme hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of hybrid nanomaterial containing magnetic Fe3O4 nanoparticles as drug delivery systems

    ŞEYMA TUNA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyokimyaMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERAP DEMİR

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI BEYLER ÇİĞİL

Geri Dön