Karbon lif ve mineral katkılı akıllı harçların mekanik ve yüksek sıcaklık performansının araştırılması
Investigation of the mechanical and high temperature performance of carbon fiber and mineral added smart mortars
- Tez No: 938360
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Bu çalışmada, kesikli karbon liflerle takviye edilmiş çimentolu harçların mekanik performansı, yüksek sıcaklık dayanımı, kuruma büzülmesi davranışları ve kendini algılama özellikleri incelenmiştir. Çalışmada, farklı lif boyları ve içerikleri ile mineral katkılar (silis dumanı, uçucu kül, yüksek fırın cürufu) kullanılarak üç grup numune hazırlanmış ve bu değişkenlerin malzeme özelliklerine etkileri değerlendirilmiştir. Kesikli karbon liflerin çimentolu kompozitlerin eğilme ve basınç dayanımını artırdığı ve farklı lif boylarının birlikte kullanımının çatlak oluşumunu sınırlandırarak daha yüksek dayanımlar sağladığı belirlenmiştir. Mineral katkılar, mekanik performansı iyileştirirken, yüksek sıcaklık dayanımı üzerinde de önemli etkiler göstermiştir. Özellikle, silis dumanı ve yüksek fırın cürufu içeren numuneler yüksek sıcaklık sonrası daha iyi performans sergilemiştir. Ayrıca lif varlığının, yüksek sıcaklık sonrasında gelişen mekanik dayanımlardaki azalmaları sınırlandırdığı belirlenmiştir. Büzülme davranışlarında, farklı boylardaki karbon liflerin birlikte kullanımının malzemenin hacim stabilitesini artırdığı gözlenmiştir. Basınç yüklemesi esnasında gerilme algılaması uygulamalarında ise karbon liflerin malzemeye kazandırdığı piezo-resistif özellikler sayesinde elektriksel iletkenlikteki değişimlerin mekanik hallerle ilişkilendirilebileceği belirlenmiştir. Ancak, liflerin homojen dağılımındaki yetersizlik, iletkenlik sürekliliğinin sağlanamaması ve malzeme içindeki porozite gibi faktörler, kendini algılama performansını sınırlamıştır. Sonuç olarak, bu tez, kesikli karbon lif katkılı çimentolu kompozitlerin mekanik, termal ve elektriksel özelliklerini geniş bir perspektiften değerlendirerek çok fonksiyonlu akıllı ve yenilikçi malzemelerin geliştirilmesine yönelik önemli bilgiler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the mechanical performance, high-temperature resistance, drying shrinkage behavior, and self-sensing properties of cementitious mortars reinforced with discontinuous carbon fibers were investigated. Three groups of samples were prepared using different fiber lengths, fiber contents, and mineral admixtures (silica fume, fly ash, and ground granulated blast-furnace slag), and the effects of these variables on the material properties were evaluated. It was found that discontinuous carbon fibers enhanced the flexural and compressive strength of cementitious composites, and the combined use of fibers with different lengths effectively limited crack formation, resulting in higher strength levels. While mineral admixtures improved mechanical performance, they also significantly influenced high-temperature resistance. Notably, specimens containing silica fume and ground granulated blast-furnace slag demonstrated better performance after exposure to high temperatures. Additionally, the presence of fibers was observed to mitigate the reductions in mechanical strength caused by high-temperature exposure. In terms of shrinkage behavior, the combined use of carbon fibers with different lengths was found to improve the volumetric stability of the material. For self-sensing applications under compressive loading, the piezo-resistive properties imparted by carbon fibers allowed changes in electrical conductivity to be correlated with mechanical states. However, limitations such as insufficient homogeneous distribution of fibers, the lack of conductivity continuity, and the porosity within the material restricted the self-sensing performance. In conclusion, this thesis provides valuable insights into the mechanical, thermal, and electrical properties of discontinuous carbon fiber-reinforced cementitious composites, offering a comprehensive evaluation for the development of multifunctional, intelligent, and innovative materials.
Benzer Tezler
- Lif cinsleri ve kullanım oranlarının 3 boyutlu baskı betonunun ekstrüde edilebilirlik ve kullanılabilirlik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of fiber types and utilization rates on the extrudability and usability of 3D printable concrete
FATİH BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDUSSAMET ARSLAN
- Hava sürükleyici katkı içeren harçlarda kolemanit ve lif takviyesinin mekanik ve yüksek sıcaklık özelliklerine etkisi
Effect of colemanite and fiber reinforcement on the mechanical and high-temperature properties of mortars containing an air-entraining admixture
AYŞE İREM OZANSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN ÖZEN
- Poliakrilamid biyokompozit sentezi
Synthesis of polyamylamide biocomposite
GÜLŞAH CEVAHİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OYA ATICI
- Farklı aktivatörler kullanılarak hazırlanan seramik lifli geopolimer harçların yüksek sıcaklık davranışlarının araştırılması
Investigation of high temperature behavior of ceramic fiber geopolymer mortars prepared using different activators
MEHMET ALİ MURAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiMunzur Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERİVAN YILMAZER POLAT
- Karma (hibrit) lifli geopolimer harçlarla üretilen yığma duvarların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of masonry walls produced with mixed (hybrid) fiber geopolymer mortars
MERVE BÜYÜKTAPU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM MURAT MARAŞ