The effects of changing salinity on the sulfate resistance of metakaolin blended seawater mortars
Değişen tuzluluk oranının metakaolin ve deniz suyu ile üretilen harcın sülfat direncine olan etkileri
- Tez No: 883035
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLÜFER ÖZYURT ZİHNİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Beton sektöründe yüksek miktarlarda tatlı su tüketilmektedir. Tatlı suyun dünyada limitli bir kaynak olması sebebiyle aşırı kullanımından kaçınılmalıdır. Deniz suyunun betonda karışım suyu olarak kullanımı araştırmacılar tarafından incelenmektedir. Çimento, betonun diğer ana malzemelerinden biridir ve üretimi yüksek oranlarda sera gazı çıkışına sebep olmaktadır. Çimentonun bir kısmının mineral katkılar ile ikame edilmesi, emisyonları dolaylı olarak azaltmanın yollarından biridir. Betonun, işlenebilirlik ve basınç dayanımı gibi temel özellikleriyle beraber, maruz kaldığı aşındırıcı çevresel etmenlere karşı dayanıklılığı da hem güvenlik hem sürdürülebilirlik açısından önemlidir. Bu çalışmada, tatlı su ve üç farklı deniz suyu kullanılarak karıştırılmış çimento hamur veya harçlarının taze hal, sertleşmiş hal ve mikro yapı özellikleri incelenmiştir. Deniz suyu Karadeniz'den alınmıştır ve bu deniz suyundan buharlaştırma yöntemiyle daha yüksek tuzluluk oranlarına sahip iki adet daha karışım suyu elde edilmiştir. Metakaolin, çimentonun ağırlıkça %10'unun ikame edilmesiyle seçilen karışımlara dahil edilmiştir. Karışımların taze hal özellikleri; priz süreleri, yayılmaları ve reolojik özellikleri tayin edilerek incelenmiştir. Sodyum sülfat solüsyonuna bırakılan numunelerin basınç dayanımları ve boy değişimleri takip edilmiştir. Numunelerin mikro yapılarında meydana gelen değişimler XRD ve TGA analizleri ile incelenmiştir. Sonuç olarak, hem deniz suyu kullanımının hem metakaolin ikamesinin işlenebilirliği azalttığı görülmüştür. Yüksek tuzluluk oranına sahip deniz sularının karışım suyu olarak kullanılmasıyla harçların erken yaş dayanımlarında artış gözlemlenmiştir. Metakaolin ikamesi ile numunelerin 28-gün ve 90-gün basınç dayanımları artmıştır, ancak tatlı su içeren numunelerin üçüncü gün dayanımında azalma kaydedilmiştir. Karışım suyu olarak kullanılan deniz suyundaki tuzluluğun artışı, harcın sülfat saldırılarına karşı dayanıklılığının azalmasına sebep olmuştur. Metakaolinin ikame edilmesiyle karışım suyu olarak deniz suyu içeren numunelerin sülfat direncinde artış gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Fresh water is consumed in great amounts in concrete industry. As fresh water is a limited resource on Earth, its excessive use should be avoided. Use of seawater as mix water in concrete is being investigated by researchers. Cement is another main ingredient of concrete, and its production causes high levels of greenhouse gas emissions. Use of mineral admixtures with partial replacement of cement in concrete is one indirect way to reduce emissions. In addition to the essential parameters of concrete such as workability and compressive strength, durability of concrete against harsh exposure conditions is also important for both safety and sustainability. In this study, fresh-state, hardened-state and microstructural properties of cement pastes/mortars containing fresh water and three types of seawater as mix waters were investigated. Natural seawater was gathered from Black Sea, and two additional types of seawaters with higher salinities were obtained by evaporating the gathered seawater. Metakaolin was incorporated in selected mixtures with substitution of 10% cement by weight. Fresh-state properties of mixes were analyzed through determination of setting times, flow, and rheological properties. Compressive strengths and length changes of mortar specimens were monitored during exposure to sodium sulfate solution. Occurred changes in microstructures of the specimens were investigated through X-Ray Diffraction (XRD) and Thermogravimetric Analysis (TGA). In conclusion, workability of mixes reduced with both seawater mixing and metakaolin substitution. Early-age compressive strengths of mortars improved when they were mixed with high salinity seawaters. Metakaolin substitution enhanced the 28-day and 90-day compressive strengths of mortar specimens, but a decrease was observed in fresh water mixed mortar specimens at three days of age. Increasing salinity in seawater, which was used as mix water, deteriorated the durability of mortars against sulfate attacks. Metakaolin substitution enhanced the sulfate resistance of seawater mortars.
Benzer Tezler
- Tekirdağ-Türkmenli sulama projesinin toprak ve su bileşenleri üzerindeki etkilerinin dalgacık yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of Tekirdag-Türkmenli irrigation project on soil and water components using the wavelet method
OZAN DENİZ
Doktora
Türkçe
2023
ZiraatTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM AHI
PROF. DR. ZAFER ASLAN
- Haliç yüzey sularında biyojeokimyasal aktivite
Biogeochemical activity of surface water of Golden Horn
NURGÜL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ BÜRKÜT
- Smart water displacement - an alternative enhanced oil recovery technique
Akıllı su ötelemesi - alternatif gelişmiş petrol kurtarımı yöntemi
CAN POLAT
Doktora
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT PARLAKTUNA
- Polysiphonia Morrowii Harvey türü üzerine tuzluluğun etkileri
The effects of salinity on polysiphonia Morrowii Harvey
MİHRİBAN ÇETİN
- Exploration of novel serine protease do-like HtrA from acigöl
Acıgöl'den yeni serin proteaz do-like HtrA enziminin keşfi
MERYEM MENEKŞE KILIÇ
Doktora
İngilizce
2023
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
PROF. DR. NURGÜL ÇELİK BALCI