Geri Dön

Mikrokapsüllenmiş faz değiştiren malzemeleri içeren yüksek performanslı çimento esaslı nanokompozitlerin mekanik ve termal davranışları

Mechani̇cal and thermal responces of hi̇gh performancecement-based nanocomposi̇tes contai̇ni̇ng mi̇croencapsulatedphase change materi̇als

  1. Tez No: 880990
  2. Yazar: PINAR YILDIRIM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SAVAŞ ERDEM, PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 124

Özet

Bu doktora tez çalışmasında; enerji tüketimine sağladıkları katkıdan faydalanabilmek için, termal enerji depolamada kullanılan Faz Değiştiren Malzemelerin (FDM) yapıda beton içerisinde kullanıldığı uygulamalarda, betonun mekanik özellikleri üzerindeki olumsuz etkilerinin iyileştirildiği yeni bir çimento esaslı kompozit geliştirmek amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, farklı oranlarda mikrokapsüllü FDM (mFDM) içeren çimento esaslı kompozit numuneler üretilerek basınç dayanımı, eğilme dayanımı, eksenel çekme dayanımı değerleri belirlenmiştir. Mekanik özelliklerdeki düşüş miktarları belirlendikten sonra bu düşüşün önüne geçebilmek amacıyla her bir karışım içerisinde aynı oranda nanografenoksit (NGO) takviyesi yapılarak deneyler tekrarlanmıştır. Ayrıca numunelerin özgül ısı kapasitesi ve termal iletkenlikleri belirlenmiştir. Bunun yanı sıra tez kapsamında numunelerin mikro yapısının belirlenmesine yönelik SEM ve EDS analizleri, beton petrografisi, cıvalı porozimetre deneyi ile gözeneklilik tayini ve fraktal analizi yapılmıştır. Üretilen kompozit malzemelerin çevresel etki ve maliyet değerlendirmeleri de yapılmıştır. Sonuç olarak, NGO'ların, mFDM içeren çimento esaslı kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir. Çevresel etki değerlendirmesi FDM'lerin kullanımıyla birlikte üretimden kaynaklanan CO2 emisyonlarını arttırsa da, çimentodan kaynaklanan CO2 emisyonları azalacağından NGO'ların eklenmesinin yaşam döngüsüne olumlu katkı sağlayacağı belirlenmiştir. Bu sonuçlar, NGO takviyeli bu yeni çimento esaslı kompozit malzemenin, yapılarda enerji tasarrufu ve uzun vadeli dayanıklılığın entegrasyonu ile çevre dostu binalar için büyük bir potansiyele sahip olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In this doctoral thesis study; In order to benefit from their contribution to energy consumption, it is aimed to develop a new cement-based composite that improves the negative effects of Phase Change Materials (PCM), which are used in thermal energy storage, on the mechanical properties of concrete in applications where they are used in concrete in the structure. For this purpose, cement-based composite samples containing different amounts of microencapsulated PCM (mPCM) were produced and compressive strength, flexural strength and axial tensile strength values were determined. After determining the decrease in mechanical properties, the experiments were repeated by adding the same amount of nanographeneoxide (NGO) to each mixture in order to prevent this decrease. Additionally, the specific heat capacity and thermal conductivity of the samples were determined. In addition, within the scope of the thesis, SEM and EDS analyses, concrete petrography, porosity determination with mercury porosimetry test, and fractal analysis were carried out to determine the microstructure of the samples. Environmental impact and cost evaluations of the produced composite materials were also made. As a result, it was determined that NGOs improved the mechanical and thermal properties of cement-based composites containing mPCM. Environmental impact assessment determined that although the use of PCMs increases CO2 emissions from production, the addition of NGOs will make a positive contribution to the life cycle, as CO2 emissions from cement will decrease. These results show that this new cement-based composite material reinforced with NGOs has great potential for environmentally friendly buildings with the integration of energy savings and long-term durability in structures.

Benzer Tezler

  1. Yapılarda ısıl performansın iyileştirilmesi için faz değişim materyali içeren fonksiyonel duvar kağıdı üretimi ve karakterizasyonu

    The production and characterisation of functional wallpaper includingphase change materials for improving thermal performance in buildings

    GÖKMEN ZOR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mühendislik BilimleriKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL TİYEK

  2. Sensitivity analysis of layered wall systems utilizing sustainable composites incorporating micro-encapsulated pcms

    Mikro kapsüllü PCMS içeren sürdürülebilir kompozitlerin kullanıldığı katmanlı duvar sistemlerinin duyarlılık analizi

    HATİCE DENİZ ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    EnerjiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DEREK KEITH BAKER

    DOÇ. DR. ÇAGLA MERAL AKGÜL

  3. Multifunctional conductive cementitious composites including phase change materials with snow/ice melting capability

    Kar/buz eritme özelliğine sahip, faz değiştiren malzeme içeren multifonksiyonel iletken çimento esaslı kompozitler

    FATİH ACIKÖK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik BilimleriHacettepe Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN

  4. Yeşil kimya ile çok fonksiyonlu mikrokapsüllenmiş faz değiştiren madde geliştirilmesi

    Development of multifunctional microencapsulated phase change materials with green chemistry

    SEDAT EMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİME ÖMÜR PAKSOY

  5. Yeni nesil bina malzemeleri için faz değiştiren madde geliştirilmesi

    Development of phase change materials for new generation building materials

    SİBEL KURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİME ÖMÜR PAKSOY