Soğuk havada elektrik kürü ile geopolimer beton üretiminin araştırılması
Investigation of geopolymer concrete production with electric curing in cold weather
- Tez No: 921633
- Danışmanlar: PROF. DR. RIZA POLAT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Geopolimer beton, Elektrik kürü, Alkali aktivatör, Sürdürebilirlik, Soğuk hava, Kür yöntemi, Perlit, Yüksek fırın cürufu, Geopolymer concrete, Electric cure, Alkali activator, Sustainability, Cold weather, Curing method, Perlite, Blast furnace slag
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 189
Özet
Amaç: Geopolimer beton üretiminde temel reaksiyon olan geopolimerizasyonun gerçekleşmesi için sıcaklığa ihtiyaç duyulmaktadır. İhtiyaç duyulan bu sıcaklığı, soğuk hava şartlarında üretilen geopolimer beton numunelerinde elektrik kür yöntemi ile sağlamak bu tezin ana yaklaşımıdır. Yöntem: Bu çalışmada alüminosilikat kaynağı olarak yüksek fırın cürufu ve perlit, NaOH ve Na2SiO3 ile aktive edilerek 15x15x60 cm3 ebatlarında geopolimer beton numuneler üretilmiştir. Numune içerisinde sıcaklığı homojenize edebilmek için çelik lif kullanılmıştır. Gerçek inşaat koşullarını yansıtması ve elektrik küründe kullanılan regüleli kabloları konumlandırabilmek için numune içerisine donatılar bağlanmıştır. Üretilen numunelere sabit -10 °C dondurucuda ve Erzurum dış hava koşullarında (ortalama gece:-10°C/gündüz:+1°C) 48 saat elektrik kürü uygulanmıştır. Elektrik kürünün etkinliğinin değerlendirilebilmesi için diğer numunelere ise 50 °C de 48 saat etüv kürü uygulanmıştır. Kür işlemi sonrası 28 güne kadar laboratuvar ortamında bekletilen ve kesilerek çıkarılan 4 ve 8 cm boyutlarında küp numuneler üzerinde 28 günlük basınç dayanım deneyi, UPV deneyi, su emme oranı tayini, donma-çözülme, asit (%5 HCl), sülfat (%5 MgSO4), tuz (%5 NaCl) etkisi, çiçeklenme ve leaching davranışı, ısı iletim katsayı ölçümü, SEM, FT-IR, XRD ve ICP-MS analizleri yapılmıştır. Bulgular: Elektrik kürü ile üretilen numunelerde maksimum basınç dayanımı 66 MPa tespit edilirken etüv kürü uygulanan numunelerde maksimum 61.9 MPa tespit edilmiştir. Donma-çözülme sonrası basınç dayanım kayıpları elektrik küründe ortalama % 5 iken etüv küründe % 3 olarak belirlenmiştir. Sülfat ve tuz etkisi sonrası basınç dayanımlarında artışlar tespit edilmiştir. Numunelerde lif kullanılmasının elektrik kürü ile elde edilen ısıyı homojenize etmede önemli bir parametre olduğu görülmüştür. Donma-çözülme ve asit etkisi sonrası SEM analizlerinde numunelerin iç yapısında boşluk ve çatlakların arttığı tespit edilirken sülfat ve tuz etkisi sonrası numunelerin iç yapısında boşlukların azaldığı tespit edilmiştir. XRD analizlerinde numuneler arasında önemli bir farklılık olmaz iken belirgin kuvars ve kalsit mineralleri tespit edilmiştir. Sonuç: Çalışmanın temeli olan soğuk havada elektrik kürünün, etüv kürü ile arasında önemli bir farklılık olmadığı ve yeni nesil bağlayıcı olan geopolimer betonların, soğuk hava koşullarında elektrik kürü uygulayarak üretilebileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Purpose: Temperature is needed for geopolymerization, which is the basic reaction in the production of geopolymer concrete, to occur. The main approach of this thesis is to provide this required temperature with the electrical curing method in geopolymer concrete samples produced in cold weather conditions. Method: In this study, geopolymer concrete samples with dimensions of 15x15x60 cm3 were produced by activating blast furnace slag and perlite as aluminosilicate sources with NaOH and Na2SiO3. Steel fiber was used to homogenize the temperature within the sample. Reinforcements were connected to the sample to reflect real construction conditions and to position the regulated cables used in electrical curing. Electric cure was applied to the produced samples for 48 hours in a constant -10 °C freezer and Erzurum outdoor weather conditions (average night: -10°C / day: +1°C). In order to evaluate the effectiveness of the electric cure, other samples were subjected to an oven cure at 50 °C for 48 hours. 28-day compressive strength test, UPV test, water absorption rate determination, freeze-thaw, acid (5% HCl), sulfate (5% MgSO4) on 4 and 8 cm sized cube samples that were kept in the laboratory environment for up to 28 days after the curing process and cut out. ), salt (5% NaCl) effect, flowering and leaching behavior, heat conduction coefficient measurement, SEM, FT-IR, XRD and ICP-MS analyzes were performed. Findings: While the maximum compressive strength was determined as 66 MPa in the samples produced with electric curing, the maximum compressive strength was determined as 61.9 MPa in the samples with oven cure. Compressive strength losses after freezing and thawing were determined to be 5% on average in electric curing and 3% in oven curing. Increases in compressive strength were detected after the effects of sulfate and salt. It has been observed that the use of fiber in the samples is an important parameter in homogenizing the heat obtained by electric curing. In SEM analysis, it was determined that the voids and cracks in the internal structure of the samples increased after the freeze-thaw and acid effect, while the voids in the internal structure of the samples decreased after the sulfate and salt effect. While there was no significant difference between the samples in XRD analyses, distinct quartz and calcite minerals were detected. Conclusion: It was concluded that there is no significant difference between electric curing in cold weather, which is the basis of the study, and oven curing, and that geopolymer concretes, which are new generation binders, can be produced by applying electric curing in cold weather conditions.
Benzer Tezler
- Mikrodenetleyici tabanlı ultrasonik nemlendirici tasarım ve uygulaması
The design and implementation of based microconroller ultrasonic humidifier
TAHSİN BAHÇECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK ATİŞ
- Urban heat island effect on building energy consumption: A case study using thermal load calculation tool
Şehir ısı adası etkisinin binalarda enerji tüketimine etkisi: Isıl yük hesaplama programı kullanılarak yapılan örnek bir çalışma
MUSTAFA LEBLEBİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Soğuk hava koşullarında rusya normlarına göre betonarme imalatlarda kızıl ötesi ışıma kullanımı
The use of infrared radiation in rough construction under cold weather conditions according to russian standards
SİBEL YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. FEYZİ HAZNEDAROĞLU
- Soğuk şekillendirilmiş saçların kaynağı
Cold formed of sheets steels welding
ŞÜKRÜ YİĞİT
Doktora
Türkçe
1997
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. İRFAN YÜKLER
- Rüzgar enerji sistemlerinde enerji verimliliğinin arttırılması ve simülasyonu
Increase and simulation of energy efficiency in wind energy systems
RESUL ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHaliç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SONER ÖZGÜNEL