Geri Dön

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

  1. Tez No: 938962
  2. Yazar: AYŞE İREM OZANSOY
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN ÖZEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Betonda kullanılan çimentonun üretiminden kaynaklanan karbondioksit salınımı oldukça fazladır. Çevreye zarar veren çimentoya alternatif bağlayıcı bir malzeme kullanılması fikri gün geçtikçe önemli bir hale gelmektedir. Türkiye, bor ve mineralleri açısından oldukça zengin kaynaklara sahiptir. Bu durum göz önüne alındığında, kolemanit mineralinin çimentoya alternatif bir malzeme olarak kullanımı mümkün görünmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, hava sürükleyici katkı maddesi içeren harç karışımlarının basınç dayanımı, eğilme dayanımı, su emme kapasitesi ve yüksek sıcaklık direnci üzerine kolemanit ve farklı tipte liflerin (çelik, bazalt, karbon ve polipropilen) etkileri araştırılmıştır. Bu kapsamda CEM I 42.5R Portland çimento, kolemanit, standart kum, süperakışkanlaştırıcı ve hava sürükleyici katkı maddesi ile dört farklı lif (çelik, bazalt, karbon, polipropilen) kullanılarak 15 farklı harç karışımı hazırlanmıştır. Tüm karışımlara çimento ağırlığının %0,1'i oranında hava sürükleyici katkı eklenmiş olup, su/bağlayıcı oranı, kum/bağlayıcı oranı ve yayılma değerleri sırasıyla 0,485, 2,75 ve 190±20 mm olarak sabit tutulmuştur. Karışımlarda kolemanit %0, %3, %5 oranlarında çimento ile ikame edilirken, lifler karışıma hacimce %0,5 oranında ilave edilmiştir. Karışımların taze hal kapsamında işlenebilirlikleri araştırılmıştır. 28 günlük numunelerin basınç ve eğilme dayanımları, su emme kapasitesi ve yüksek sıcaklık dirençleri belirlenmiştir. Ayrıca kuruma-büzülme davranışları incelenmiştir. Ayrıca, bazı numuneler mikro yapısal inceleme için SEM analizi yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre karışımlara kolemanit ve lif ilave edilmesi akışkanlaştırıcı katkı ihtiyacını artırmıştır. Karışımlara kolemanit ve liflerin eklenmesi, basınç ve eğilme dayanımlarını artırmıştır. Lif katkılı karışımlar arasında en yüksek dayanım artışını kolemanit içeren çelik lifli karışımlar göstermiştir. Kolemanit içermeyen karışımlarda, bazalt ve karbon lifleri basınç dayanımı üzerinde daha etkili olmuştur. Su emme oranı ise basınç ve eğilme dayanımlarıyla ters orantılı olmuştur. Yüksek sıcaklık sonrası en yüksek dayanım değerleri, %3 ve %5 oranında kolemanit içeren çelik lifli karışımlarda elde edilmiştir. Karışımlarda kolemanit ikame oranının artışıyla birlikte, dayanım kayıplarında artış görülmüştür. Kolemanit ve lif içeren numunelerin kuruma büzülmesi önemli ölçüde azalmıştır. Tüm lifler arasında karbon lifler büzülme davranışını etkin şekilde kontrol etmiştir.

Özet (Çeviri)

The manufacture of cement for concrete generates a substantial amount of carbon dioxide emissions. As environmental concerns grow, the use of alternative binder materials to replace cement is becoming increasingly significant. Turkey has abundant boron and mineral deposits, making colemanite a promising alternative binder material. In this study, the effects of colemanite and various fiber types (steel, basalt, carbon, and polypropylene) on the compressive strength, flexural strength, water absorption capacity, and high-temperature resistance of mortar mixtures containing air-entraining admixtures were investigated. For this purpose, 15 different mortar mixtures were prepared using CEM I 42.5R Portland cement, colemanite, standard sand, a superplasticizer, an air-entraining admixture, and four types of fibers (steel, basalt, carbon, and polypropylene). The air-entraining admixture was added to all mixtures at 0.1% by weight of cement. The water-to-binder ratio, sand-to-binder ratio, and flow values were kept constant at 0.485, 2.75, and 190±20 mm, respectively. Colemanite was replaced with cement at rates of 0%, 3%, and 5%, while fibers were added at a volume fraction of 0.5%. The workability of the fresh mixtures was examined. Compressive and flexural strengths, water absorption capacities, and high-temperature resistance of 28-day specimens were determined. Additionally, drying shrinkage behavior was investigated, and selected specimens were analyzed using SEM for microstructural examination. The results indicated that the inclusion of colemanite and fibers increased the demand for superplasticizer. Both compressive and flexural strengths improved with the addition of colemanite and fibers. Among the fiber-reinforced mixtures, steel fiber mixtures containing colemanite exhibited the highest strength gains. In mixtures without colemanite, basalt and carbon fibers were more effective in enhancing compressive strength. An inverse relationship was observed between water absorption and compressive and flexural strength. After exposure to high temperatures, the highest strength values were recorded in steel fiber mixtures containing 3% and 5% colemanite. However, increasing the colemanite replacement ratio led to greater strength losses. The drying shrinkage of specimens containing colemanite and fibers significantly decreased, with carbon fibers demonstrating the most effective shrinkage control among all fiber types.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    432209

    Borik asit üretim atığı olan borjipsin yapı sanayinde değerlendirilmesi

    Utilization of boric acid production waste of borogypsum in construction industry

    KÜBRA KUNT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMEK DERUN

  2. Tez No

    690436

    Yüksek sıcaklık ve yangın etkisindeki kimyasal katkılı harçların mekanik özeliklerinin istatistiksel yöntemlerle modellenmesi

    Statistical modelling of mechanical properties of mortars with chemical admixtures under high temperature and fire effect

    AYTAÇ ÜNVERDİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLKER BEKİR TOPÇU

  3. Tez No

    343127

    Hava sürükleyici ve lif katkısı içeren çimento harçlarının donma-çözülme etkisi altında mekanik davranışlarının incelenmesi

    Investigation of mechanical behavior of cement mortars containing air entraining agent and fibers under freeze-thaw effect

    ZEKARİYA ATAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat MühendisliğiGümüşhane Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET ÇAVDAR

  4. Tez No

    255388

    Evaluation of air void parameters of fly ash incorporated self consolidating concrete by image processing

    Uçucu kül içeren kendiliğinden yerleşen betonun hava boşluğu özelliklerinin görüntü analizi ile belirlenmesi

    NESİBE GÖZDE ÖZERKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL ÖZGÜR YAMAN

  5. Tez No

    179202

    Farklı puzolanik bileşime ve hamur yapısına sahip çimento harç örneklerinin, sülfat içeren ortam ve/veya aşınma etkilerine karşı dayanıklılığının incelenmesi

    Investigation on the durability aspect of the cement paste samples having different pozzolanic composition and matrix subjected to the mediums containing sulfate and/or abrasive effects

    AHMET ÇAVDAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜ YETGİN

Geri Dön