Farklı nano malzemelerle modifiye edilmiş F ve C sınıfı uçucu küllü çimento esaslı tamir harcı tasarımı
Design of f and C class Fly ash cement based repair mortar modified with different nano materials
- Tez No: 939096
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN ŞİMŞEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Mekanik ve çevresel yüklere maruz kalan altyapı elamanlarının onarılması işinde yüksek performanslı lif donatılı çimento esaslı kompozitlerin (YPLDÇK) kullanımı yaygınlaşmıştır. YPLDÇK kullanımında mikro-mekanik tabanlı tasarım kriterlerini sağlamak gerekmektedir. Onarım malzemesi üretiminde çimentonun ekonomik maliyetinin yüksekliği ve üretimi esnasında ortaya çıkan CO2 gazı salınımı sebebiyle çimentoya atık olarak termik santrallerde ortaya çıkan uçucu kül ikame edilmiştir. Bu çimento esaslı tamir harcı kompozitine yüksek oranda uçucu kül ikamesinin, basınç dayanımı, dayanıklılık ve durabilite özellikleri üzerindeki olumsuz yönde etkisini nano malzemeler modifiye ederek ekonomik ve daha yüksek özelliklere sahip kompozit üretimi amaçlanmıştır. Çalışmada, farklı oranlarda nano-SiO2 ve nano-Fe2O3 kullanarak optimum doygunluk saptanmıştır. Optimum nano malzeme oranı belirlenen kompozit malzemeye maliyeti azaltmak amacıyla C ve F sınıfı uçucu kül ikame edilmiştir. Çimento yerine F sınıfı uçucu kül %0, %50 ve %60 oranında ikame edilir iken, C sınıfı uçucu kül ise %0, %30 ve %35 oranında ikame edilmiştir. Bu farklı uçucu kül ve nano malzemelerle üretilen kompozitin işlenebilirliği sağlamak ve erken dayanım elde etmek için belirli oranda kimyasal katkı maddesi kullanılmıştır. Farklı karışım oranlarıyla üretilen kompozit malzemelerin taze ve sertleşmiş halinin teknik özelikleri analiz edilmiştir. Taze kompozit üzerinde mini yayılma ile işlenebilirlik özelliği saptanmıştır. Sertleşmiş kompozit üzerinde farklı yaşlarda basınç, eğilmede çekme, kayma dayanımı ve elastisite modülü olan mekanik özellikleri belirlenmiştir. Kompozitin durabilite özelliklerinde serbest ve kuruma rötresi belirlenmiştir. Ayrıca tasarlanan kompozitin iç yapısını analiz etmek için hızlı klor iyonu geçirimliliği ve SEM özellikleri saptanmıştır. Sonuç olarak, nano malzemelerin YPLDÇK karışımlarına ikamesiyle harç numunelerinin mekanik ve mikro-yapısını iyileştirdiği görülmüştür. Ayrıca nano malzemeler; mikro düzeyde dolgu etkisi oluşturup, gözenekleri doldurarak geçirimsizliği azalttığı için çimento hamurunun mikro yapısını geliştirmiştir.
Özet (Çeviri)
The use of high-performance fiber-reinforced cement-based composites (FCSC) has become widespread in the repair of infrastructure elements exposed to mechanical and environmental loads. It is necessary to provide micro-mechanical based design criteria in the use of FCSC. Due to the high economic cost of cement in the production of repair materials and the CO2 gas emissions during its production, fly ash generated in thermal power plants has been substituted as waste for cement. The aim of this cement-based repair mortar composite is to produce an economical and higher-quality composite by modifying the negative effects of high-rate fly ash substitution on compressive strength, durability and durability properties with nanomaterials. In the study, optimum saturation was determined by using different ratios of nanoSiO2 and nanoFe2O3. In order to reduce the cost, C and F class fly ash were substituted for the composite material for which the optimum nanomaterial ratio was determined. While F class fly ash was substituted at 0%, 50% and 60% instead of cement, C class fly ash was substituted at 0%, 30% and 35%. In order to provide workability and early strength of the composite produced with these different fly ash and nano materials, a certain amount of chemical additives were used. Technical properties of fresh and hardened forms of composite materials produced with different mixing ratios were analyzed. Workability feature was determined by mini spreading on fresh composite. Mechanical properties such as pressure, flexural tensile, shear, strength and elasticity modulus were determined on hardened composite at different ages. Free and drying shrinkage were determined in durability properties of composite. In addition, rapid chloride ion permeability and scanning electron microscopy (SEM) properties were determined to analyze the internal structure of the designed composite. As a result, it was observed that the mechanical and microstructure of mortar samples were improved by substituting nano materials into FCSC mixtures. In addition, nano materials created a filling effect at micro level, reduced impermeability by filling the pores and improved the microstructure of cement paste.
Benzer Tezler
- Durability and low temperature performance of asphalt mixtures modified by hydrophobic and hydrophilic nano-alumina
Hidrofobik ve hidrofilik nanoalümina ile modifiye edilmiş asfalt karışımlarının dayanıklılığı ve düşük sıcaklık performansı
MARYAM KHOOSHECHIN GILAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiAtılım Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ REZA SHABANI
- Köprü tabliye uygulamalarında kullanılmak üzere nano modifiye edilmiş çimento bağlayıcılı kompozitlerin tasarlanması
Design of nano-modified cementitious composites for bridge deck application
YAZIN ABDULILAH MOSTAFA AL- NAJJAR
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜNAL
- Analysis of mechanical and sorptivity properties of mortar mixtures containing fly ash modified with nano-silica using the Taguchi design method
Nano-silika ile modifiye edilmiş uçucu kül içeren harç karışımlarının mekanik ve kapiler su emme özelliklerinin Taguchi tasarım yöntemiyle analizi
MAHSA FARSHBAF MAHERIAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN NURI ATAHAN
- Preparation and application of metal oxide and metal nano particles modified carbon based composite electrodes for simultaneous determination of adenine and guanine
Adenin ve guaninin eş anli tayini için metal oksit ve metal nanoparçacık ile modifiye karbon temelli kompozit elektrotların hazırlanması ve uygulanması
MERVE AKTÜRK
- Enerji depolama sistemleri için elektrot materyallerinin geliştirilmesi
Development of electrode materials for energy storage systems
SEDA POLAT
