Bond strength and anisotropic performance of construction and demolition waste-based geopolymer and cementitious composites for 3d additive manufacturing
Üç boyutlu eklemeli imalata uygun inşaat ve yıkıntı atıkları içeren jeopolimer ve çimento bağlayıcılı kompozitlerin bağ dayanımı ve anizotropik özellikleri
- Tez No: 866507
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
İnşaat sektörünün küresel olarak muazzam bir ekonomik, teknolojik ve çevresel etkisi vardır. Sektörün en önemli parametrelerinden biri olan geleneksel betonda, temel bağlayıcı olarak global ölçekte tüketimi hızla artan Portland çimentosu (PÇ) kullanılmaktadır. Çimento kullanımına bağlı olarak karbon ayak izinin daha iyi anlaşılması, son yıllarda jeopolimerler gibi alternatif bağlayıcı sistemleri üzerine kapsamlı araştırmaların yapılmasına yol açmıştır. Son yıllarda inşaat sektöründe meydana gelen hızlı büyüme ise üretilen inşaat ve yıkıntı atıklarında (İYA) muazzam bir artışa neden olarak çevre üzerinde önemli bir yük oluşmasına neden olmuştur. Bunun yanında gelişen teknoloji ile malzeme ile ilgili yapılan araştırmalara ek olarak operasyonel olarak da gelişmeler meydana gelmektedir. Bu minvalde üç boyutlu eklemeli imalat (3B-Eİ) yöntemi ile işçilik maliyetin azalması, kalıpsız üretim yapılması, geometrik olarak standart dışı ürünlerin de elde edilebilmesi gibi birçok avantaj söz konusu olabilmektedir. Bu çalışma ile, inşaat ve yıkım çalışmaları sonucu elde edilen atık malzemeler kullanılarak geliştirilen yenilikçi, alternatif, ekolojik yapı malzemelerinin sürdürülebilirlik çerçevesinde 3B-Eİ ile birleştirilebilmesi için operasyonel ve malzeme odaklı parametrelerin etkisi üzerine odaklanılmıştır. Bu bağlamda literatürde anizotropinin, baskı zaman aralıklarının, malzeme yaşlanmasının ve üretim metodolojisinin 3D baskılı yapıların mekanik performansı üzerindeki etkisine ilişkin çalışmaların eksikliği göz önüne alındığında, bu çalışma planlanmıştır. Bu çalışma, baskılı çimentolu sistemlerin çeşitli koşullar altında mekanik performansını değerlendirmek için çeşitli testlerin aynı anda gerçekleştirilmesi bakımından yenidir. Bu kapsamda öncelikle iki farklı karışım kullanılarak farklı zaman aralıklı olarak üretilen numunelerin farklı yönlerden yükleme yapılmak suretiyle basınç testi uygulanarak anisotropi performansı değerlendirilmiştir. Sonrasında, yine farklı zaman aralıklı olarak üretilen numunelerin üçlü kesme ve doğrudan çekme testi ile bağ dayanımı değişimi tespit edilmiştir. Son olarak diyagonal çekme ve üçlü kesme testi ile farklı malzeme yaşlarının dayanıma etkisi gözlenmiştir. Bu çalışmanın bulgularının, operasyonel ve malzeme odaklı parametrelerin basılı yapıların mekanik performansı üzerindeki etkisi hakkında kapsamlı bilgiler sağladığı için mevcut teknolojiye önemli bir katkı sağlayacağına inanılmaktadır.
Özet (Çeviri)
The construction industry has immense economic, technological and environmental influence worldwide. Within this sector, conventional concrete relies heavily on Portland cement (PC) as its primary binder, leading to a surge in global PC consumption. Heightened awareness of the carbon footprint linked to cement usage has spurred substantial research into alternative binding systems like geopolymers. The recent growth in the construction sector has generated a substantial upsurge in construction and demolition waste (CDW), imposing a notable environmental burden. Besides technology and material-oriented research, operational advancements are also emerging. Notably, three-dimensional additive manufacturing (3D-AM) offers various advantages, including reduced labor costs, mold-free production and the ability to create non-standard geometric products. This thesis centers on assessing operational and material-related factors, aiming to integrate innovative, environmentally friendly construction materials derived from CDW into 3D-AM for sustainable construction. In this context, this study is planned to address a literature gap concerning anisotropy, printing time intervals, material aging and manufacturing methodologies' influence on 3D-printed structures' mechanical performance. It simultaneously conducts several tests to comprehensively evaluate the mechanical performance of printed cementitious systems under diverse conditions. Initially, the study evaluates anisotropy in samples produced at different time intervals using two different mixtures through compression tests conducted from various directions. Subsequently, it assesses bond strength changes via triplet shear and direct tensile tests on samples produced at different time intervals. Lastly, the study observes the effect of varying material ages on strength using diagonal tension and triplet shear tests. The study's findings are anticipated to make a substantial contribution to current technology by offering comprehensive insights into the impact of operational and material-related parameters on the mechanical performance of printed structures.
Benzer Tezler
- Green and digital transformation towards circular economy in the construction industry: Upcycling of construction and demolition wastes from diverse sources and their integration into 3D printing technology
İnşaat endüstrisinde döngüsel ekonomiye doğru yeşil ve dijital dönüşüm: Farklı kaynaklardan elde edilen inşaat yıkıntı atıklarının ileri dönüştürülmesi ve 3D baskı teknolojisine entegrasyonu
ANIL KUL
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRKAN YILDIRIM
- Pozitif sapma davranışlarının kavramsallaştırılması ve bireyin örgüte yönelik bağının pozitif sapma davranışları üzerindeki etkisi: Öz yeterliliğin rolü
Conceptualization of positive deviance and moderator role of self efficacy in the relation between positive deviance and individual's socail bond toward organization
ONUR ÜNLÜ
- Seramik rezin kompozit CAD/CAM blokların bağlanma dayanımı ve yüzey pürüzlülüğü üzerine farklı yüzey işlemlerinin etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of different surface treatments on the surface roughness and bond strength of ceramic resin composite CAD/CAM blocks
ZÜLFİKAR DEMİRTAĞ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2015
Diş HekimliğiKırıkkale ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET KÜRŞAD ÇULHAOĞLU
- Nsaid'ların (non-steroidal anti-inflammatory drug) topikal uygulamaları için yeni jel formulasyonlarının hazırlanması: Kontrollü ilaç salım potansiyellerinin araştırılması
The prepation of new gel formulation for topical aplications of nsaids (non-steroidal anti-inflammatory drug): Investigation of potential controlled drug release
ŞEREF KAPLAN
- Yeni tip yüksek çözünürlüğe sahip florlu ball-type metalloftalosiyaninler: Sentezi, karakterizasyonu ve bazı fiziksel özelliklerinin araştırılması
New type of perfluoro ball-type metallo phthalocyanines with high solubility: Synthesis, characterization and investigation of their some physical properties
NİLÜFER KOÇYİĞİT