Seramik tozu esaslı geopolimer kompozitlerin deniz bakterileriyle kendiliğinden iyileşme potansiyelinin incelenmesi
Investigation of self-healing potential of ceramic waste-based geopolymer composites with marine bacteria
- Tez No: 924508
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL, DR. ELİF ÖZLEM ARSLAN AYDOĞDU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Dünyada yaygın olarak kullanılan yapı malzemelerinden biri betondur. Geleneksel beton üretiminde Portland çimentosu kullanılmaktadır. Çimento kullanımının yüksek dayanım, durabilite gibi avantajları olduğu gibi dezavantajları da bulunmaktadır. Çimento üretiminde yenilenemeyen hammaddeler kullanılmakta, bu durum doğal kaynaklarımız için tehdit oluşturmaktadır. Günümüzde artan nüfus ve şehirleşmeyle birlikte inşaat sektöründe beton kullanımının kaçınılmaz olduğu bilinmektedir. Ancak beton üretiminin çevreye verdiği zararlar nedeniyle bir yandan bu dezavantajlar için çözüm aranırken diğer yandan daha sürdürülebilir kompozitlerin kullanılabilmesi hususunda araştırmalar devam etmektedir. Geopolimer kompozitler sıradan çimentolu betonun yerine geçebilecek çevreci bir opsiyon olmaktadır. Geopolimer beton üretiminde bağlayıcı olarak uçucu kül, cüruf, metakaolin, gibi endüstriyel atıklar kullanılmaktadır. Böylece atıkların geri dönüştürülmesiyle sürdürülebilir bir üretim sağlanabilmektedir. Ayrıca yapılan çalışmalarda geopolimer betonun dayanım ve durabilite özelliklerinin oldukça iyi olduğu görülmüştür. Beton kompozitler çevresel sorunlara maruz kaldığı durumda yapıda çatlaklar oluşmakta ve dolayısıyla betonun mekanik özellikleri olumsuz etkilenmektedir. Betonun kendiliğinden iyileşmesiyle, daha kolay ve düşük maliyetle çatlakların kendiliğinden kapanmasının mümkün olduğu yapılan çalışmalarda görülmüştür. Son zamanlarda, betonda oluşan çatlakları kapatmak için mikrobiyal olarak indüklenmiş CaCO3 çökelmesiyle sürdürülebilir bir kendiliğinden iyileşme mekanizması oluşturmaya yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Bu tezde seramik tozu esaslı geopolimer kompozitlerin CaCO3 çökeltebilen farklı deniz bakterileriyle çatlak kapama performansları incelenmiştir. Pozitif referans olarak Sporosarcina pasteurii bakterisi, negatif referans olarak bakterisiz üretim yapılmıştır. Geopolimer harçta alüminosilikat kaynağı olarak seramik tozu ve cüruf kullanılmıştır. Çatlaklı ve çatlaksız bakterili üretimler yapılıp ardından 90 gün boyunca çatlaklı numunelere bakteri enjeksiyonu yapılarak enjeksiyonunun iyileşmedeki etkisi incelenmiştir. En iyi çatlak kapama performansını S13, S20 ve S28 kodlu actinomycet bakterileri göstermiştir. Ayrıca yapılan su emme, UPV, basınç, eğilme deneyleri ve mikroanalizler sonucunda en iyi performansa sahip numunenin S13 ve S28 bakterisi olduğu görülmüştür. Diğer tüm bakterilerin sonuçları da enjeksiyon öncesine göre pozitiftir. Buradan bakteri enjeksiyonunun pozitif sonuç verdiği görülmüştür. S.pasteurii bakterisinde çatlak kapama performansı görülmemiştir. Buradan seramik tozunun s.pasteurii bakterisiyle reaksiyon gösteremediği sonucuna varılnıştır.
Özet (Çeviri)
One of the most widely used building materials in the world is concrete. Portland cement is used in traditional concrete production. While the use of cement has advantages such as high strength and durability, it also has disadvantages. Non-renewable raw materials are used in cement production, which poses a threat to our natural resources. Today, it is known that the use of concrete in the construction sector is inevitable with the increasing population and urbanization. However, due to the damages caused by concrete production to the environment, while solutions are sought for these disadvantages, research continues on the use of more sustainable composites. Geopolymer composites are an environmentally friendly option that can replace ordinary cement concrete. Industrial wastes such as fly ash, slag, metakaolin are used as binders in the production of geopolymer concrete. Thus, sustainable production can be achieved by recycling the waste. In addition, studies have shown that the strength and durability properties of geopolymer concrete are quite good. When concrete composites are exposed to environmental problems, cracks form in the structure and therefore the mechanical properties of the concrete are negatively affected. It has been observed in the studies that it is possible to close the cracks more easily and at a lower cost with the self-healing of concrete. Recently, studies have been carried out to create a sustainable self-healing mechanism with microbially induced CaCO3 precipitation to close the cracks formed in concrete. In this thesis, the crack closure performances of ceramic waste-based geopolymer composites with different marine bacteria that can precipitate CaCO3 were investigated. Sporosarcina pasteurii bacteria was used as a positive reference, and bacteria-free production was used as a negative reference. Ceramic waste and slag were used as aluminosilicate sources in geopolymer mortar. Production with and without cracks was carried out and then bacteria were injected into the cracked samples for 90 days and the effect of the injection on healing was investigated. Actinomycete bacteria coded S13, S20 and S28 showed the best crack closure performance. In addition, as a result of water absorption, UPV, pressure, bending tests and micro analysis, it was seen that the sample with the best performance was S13 and S28 bacteria. The results of all other bacteria were also positive compared to the pre-injection period. From here it was seen that the bacterial injection gave positive results. No crack-closing performance was observed in S.pasteurii bacteria. From here it was concluded that ceramic powder did not get along well with s.pasteurii bacteria.
Benzer Tezler
- Demir çelik endüstrisi atıkları kullanarak elektromanyetik kalkanlama özelliği bulunan yüksek performanslı geopolimer kaplama malzemesi geliştirilmesi
Development of a high-performance geopolymer tile with electromagnetic shielding properties using iron-steel industry wastes
MAHFUZ PEKGÖZ
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER TEKİN
- Farklı tür lifler içeren atık seramik tozu esaslı geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and durability properties of waste ceramic powder based geopolymer mortars containing different types of fibers
AYŞEN TAHİRE KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
- Study of the engineering properties of fiber-reinforced ceramic powder and slag-based geopolymer mortar produced with recycled concrete aggregates
Geri dönüştürülmüş beton agregaları ile üretilen lif takviyeli seramik tozu ve cüruf esaslı geopolimer harcının mühendislik özelliklerinin araştırılması
AHMAD JAMAL MAHMOUD BATAYNEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN CANPOLAT
- Farklı deniz bakterileri içeren endüstriyel atık esaslı geopolimer harçların kendiliğinden iyileşme kapasitesinin incelenmesi
Investigation of the self-healing capacity of industrial waste-based geopolymer mortars containing different marine bacteria
MERVE KUBAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN CANPOLAT
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZLEM ARSLAN AYDOĞDU
- Durability and mechanical performance of ground granulated blast furnace slag based geopolymer mortars incorporating various earth materials
Çeşitli toprak malzemeler içeren öğütülmüş yüksek fırın cüruf esaslı geopolimer harçların dayanıklılığı ve mekanik performansı
NADHIM ABDULWAHID HAMAH SOR
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KASIM MERMERDAŞ
DOÇ. DR. RADHWAN ALZEEBAREE