Hızlandırılmış korozyon testlerine maruz bırakılmış geopolimer betonarme kirişlerin eğilme ve kesme davranışları
Bending and shear behavior of geopolymer reinforced concrete beams subjected to accelerated corrosion tests
- Tez No: 948227
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SARUHAN KARTAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Son yıllarda küresel ölçekte büyüme ve gelişimini sürdüren inşaat sektörü, bu büyümeyle doğru orantılı olarak çevresel etkilerini de artırmaktadır. Özellikle geleneksel Portland çimentosu kullanılarak üretilen betonların yaygınlaşması, önemli miktarda karbondioksit (CO₂) salınımına neden olmakta ve bu durum çevresel sorunları beraberinde getirmektedir. Artan çevre bilinci doğrultusunda, araştırmacılar bu olumsuz etkileri azaltmak amacıyla daha sürdürülebilir ve çevre dostu bağlayıcı sistemlerin kullanımına yönelik alternatif malzeme arayışlarına yönelmiştir. Bu bağlamda, alkali aktivatörler kullanılarak endüstriyel atık malzemelerden elde edilen geopolimer betonlar, çevre açısından sürdürülebilir bir çözüm sunmaları nedeniyle önemli alternatiflerden biri olarak ön plana çıkmaktadır. Henüz üretim standartları tam olarak belirlenmemiş olan bu çevre dostu malzemenin inşaat sektöründe yaygın olarak kullanılabilmesi için, güvenilirliğinin bilimsel çalışmalarla ortaya konulması ve kapsamlı araştırmalarla performansının detaylı bir şekilde değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Yapılar zamanla korozyon etkilerine bağlı olarak işlevini yitirmeye başlar. Betonarme yapılarda korozyon, çelik donatılarda kesit kaybına ve beton-donatı aderansı kayıplarına neden olur. Yapının taşıma kapasitesini ve sünekliğini önemli ölçüde azaltır. Bu çalışma kapsamında, bağlayıcı malzeme olarak yüksek fırın cürufu (YFC) ve alkali aktivatör olarak sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi kullanılarak geopolimer beton (GPB) kirişler üretilmiştir. 1/3 oranında ölçeklendirilerek toplam 12 adet kiriş numunesi imal edilmiş ve bu numuneler üzerinde dört nokta eğilme deneyi uygulanarak, kirişlerin eğilme ve kesme davranışları ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Her deney elemanından ikişer adet üretilmiş ve bu kirişlerin 6 adedi hızlandırılmış korozyon testine maruz bırakılmıştır. Çalışmada etriye aralığı, a/d oranı ve hızlandırılmış korozyona maruz kalıp kalmaması parametreler olarak belirlenmiş olup hazırlanan elemanlarının tamamın aynı beton dayanımına ve aynı oranda boyuna donatılara sahip olacak şekilde hazırlanmıştır. Çalışmada incelenen kiriş numunelerinin a/d oranları yaklaşık olarak 2.67 ve 4 olacak şekilde belirlenmiştir. Ayrıca etriye aralıkları 100 mm ve 200 mm olan kirişlerin yanı sıra etriye içermeyen kirişler de incelenmiştir. Yeterli etriye donatısına sahip olan deney elemanlarının eğilme kapasitesine ulaştıkları ancak bu elemanların yeterli düzeyde sünek davranış sergilemedikleri tespit edilmiştir. Hızlandırılmış korozyon testine maruz bırakılan deney elemanlarında korozyonlu donatılar hacimce genişleyerek aderans kırılmaları oluşturmuştur. GPB ve geleneksel çimentolu betonlarla (GÇB) benzer özellikler sergilemiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, the construction industry has continued to grow and develop on a global scale, and this growth has been accompanied by an increase in its environmental impact. In particular, the widespread use of concrete produced with traditional Portland cement results in significant carbon dioxide (CO₂) emissions, leading to various environmental problems. In response to rising environmental awareness, researchers have turned their attention to alternative materials aimed at reducing these negative effects by promoting the use of more sustainable and eco-friendly binder systems. In this context, geopolymer concretes produced using industrial waste materials activated by alkaline solutions have emerged as a promising alternative due to their potential for environmental sustainability. However, since standardized production guidelines for these eco-friendly materials have not yet been fully established, it is essential to demonstrate their reliability through scientific studies and to conduct comprehensive research to thoroughly evaluate their performance in order to enable their widespread adoption in the construction industry. Over time, structures begin to lose their functionality due to the effects of corrosion. In reinforced concrete structures, corrosion causes cross-sectional loss in steel reinforcements and bond failures at the concrete–reinforcement interface. In this study, geopolymer concrete (GPC) beams were produced using ground granulated blast furnace slag (GGBFS) as the binder material and sodium hydroxide (NaOH) solution as the alkali activator. A total of 12 beam specimens were fabricated at a 1/3 scale, and four-point bending tests were conducted to investigate the flexural and shear behavior of the beams in detail. Two identical specimens were produced for each configuration, and six of these beams were subjected to accelerated corrosion testing In this study, stirrup spacing, shear span-to-depth ratio (a/d), and exposure to accelerated corrosion were selected as the key experimental parameters. All beam specimens were prepared with the same concrete strength and identical longitudinal reinforcement ratio to ensure consistency in structural characteristics. The a/d ratios of the beams were set at approximately 2.67 and 4. The test matrix included beams with stirrup spacings of 100 mm and 200 mm, as well as beams without any transverse reinforcement. It was observed that specimens with adequate stirrup reinforcement were able to reach their flexural capacity; however, these specimens did not exhibit sufficient ductile behavior. In the specimens exposed to accelerated corrosion, the corroded reinforcement expanded in volume, leading to bond failures. GPC exhibited similar behavior to conventional Portland cement concrete (PCC).
Benzer Tezler
- Korozyona maruz kalmış betonarme döşemelerin eğilme yükü etkisindeki davranışı
Behavior of corroded reinforced concerte slabs under the flexural loading effect
HALİL İBRAHİM SEZGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLA KUMBASAROĞLU
- Tek katlı yaprak yayların yüzey kaplanmasında mekanik özelliklerin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties improvement on polymeric coated mono leaf springs
MEHMET BERK GÜNAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM AYDIN
- Cathodic Protection of Steel Components of Armoured Amphibious Vehicles in Marine Environment
Zırhlı Amfibik Araçlarda Çelik Parçaların Deniz Suyunda Katodik Koruma Uygulaması
RAUF AKSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSHAK KARAKAYA
YRD. DOÇ. DR. METEHAN ERDOĞAN
- Farklı türde korozyon önleyici malzemelerin betonun kimyasal bozulmasına etkilerinin irdelenmesi
Investigation of the effects of different types of anti- corrosion materials on chemical deterioration of concrete
MERT ALİ CENGİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH GÜNDÜZ
- Wc-Co sertmetallerin korozyon dayancının katodik ark plazma işlemi ile geliştirilmesi
Enhancement of corrosion resistance of Wc-Co hardmetals via cathodic arc plasma treatment
ŞEREF SİNAN AKKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN