Hafif alkalilerle aktive edilmiş malzemelerde ağaç talaşının 3B baskı performansı ve mühendislik özelliklerine etkisi
The effect of sawdust on 3D printing performance and engineering properties of lightweight alkali-activated materials
- Tez No: 952098
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN KAPLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Bu tez kapsamında, taşıyıcı özelliği bulunmayan hafif dolgu malzemelerin, alkalilerle aktive edilmiş malzemeler ile birlikte atık talaş ikameli 3B baskı performansları incelenmiştir. Alüminosilikat kaynağı olarak yüksek fırın cürufu kullanılarak, bağlayıcı kütlesinin %5'i oranında sodyum metasilikat, sodyum bikarbonat ve sodyum hidroksit içeren üç farklı alkali aktivatör ile karışımlar hazırlanmıştır. Bu karışımlara, agrega hacminin %0, %10, %25 ve %50 oranlarında atık talaş agregası mermer tozu yerine kullanılarak, 3B baskıya uygun hale getirilmiştir. Üretilen 3B baskı numuneler, 24 saat boyunca 50 °C sıcaklıkta kürlenmiştir. Numunelerin taze hal özellikleri kapsamında porozite, su emme, basılabilirlik ve inşa edilebilirlik özellikleri değerlendirilmiş; mekanik özellikler olarak ise 7, 28 ve 90 günlük basınç, eğilme ve aderans dayanımları incelenmiştir. Ayrıca numunelerin durabilitesi, yüksek sıcaklık, MgSO4, NaCl çözeltileri ile donma çözünme çevrimlerine maruz bırakılarak belirlenmiş ve ısıl iletkenlik testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmaların sonucu olarak, atık talaş kullanımının olumsuz yönleri olmasına rağmen; agrega hacminin %10'u kadar atık talaş kullanımın mekanik ve durabilite özelliklerini geliştirildiği görülmüştür. Ayrıca sodyum bikarbonatın, karışımlarda tek aktivatör olarak kullanmak yerine sodyum metasilikat ile hibrit kullanımının, mekanik dayanım başta olmak üzere numunelerin genel performansını iyileştirebileceği görülmüştür. Alkalilerle aktive edilmiş 3B baskı numunelerde, en büyük basınç dayanımı 14,3 MPa ile 10TMK numunesinde, en büyük eğilme dayanımı 1,49 MPa ile 25TMK5 numunesinde ve en büyük aderans dayanımı ise 3,0 MPa ile 25TMK5 numunesinde elde edilmiştir. Alkalilerle aktive edilmiş atık talaş içeren hafif yapı malzemeleri açısından, 3B baskı performansları yeterli olmuştur. Atık talaş kullanarak hafifletilmiş karışımlar ile ısı yalıtımına sahip, yeterli mühendislik performanslarını sağlayan 3B baskı numuneler elde etmek mümkün olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis, the 3D printing performance of lightweight, non-load-bearing filler materials incorporating waste sawdust as a substitute was investigated in combination with alkali-activated materials. Using ground granulated blast furnace slag (GGBFS) as the aluminosilicate source, mixtures were prepared with three different alkali activators containing 5% by mass of the binder: sodium metasilicate, sodium bicarbonate, and sodium hydroxide. In these mixtures, waste sawdust aggregate was used as a partial replacement for marble powder at rates of 0%, 10%, 25%, and 50% of the aggregate volume to make them suitable for 3D printing. The produced 3D-printed samples were cured at 50 °C for 24 hours. Fresh state properties such as porosity, water absorption, printability, and buildability were evaluated. Mechanical properties, including compressive strength, flexural strength, and bond strength, were examined at 7, 28, and 90 days. Furthermore, the durability of the samples was assessed by exposing them to high temperature, MgSO4 and NaCl solutions, and freeze-thaw cycles and thermal conductivity tests were also conducted. As a result of the experimental studies, although the use of waste sawdust has some negative effects, it was observed that incorporating waste sawdust at 10% of the aggregate volume improved the mechanical and durability properties. Furthermore, instead of using sodium bicarbonate as a sole activator, its hybrid use with sodium metasilicate was found to enhance the overall performance of the samples, particularly in terms of mechanical strength. Among the alkali-activated 3D-printed samples, the highest compressive strength was obtained in the 10TMK sample with 14.3 MPa, the highest flexural strength was achieved in the 25TMK5 sample with 1.49 MPa, and the highest bond strength was also recorded in the 25TMK5 sample with 3.0 MPa. In terms of lightweight construction materials containing waste sawdust and activated with alkalis, the 3D printing performance was found to be adequate. It was observed that 3D-printed samples produced with sawdust-based lightweight mixtures exhibited sufficient engineering performance while also providing thermal insulation.
Benzer Tezler
- Alkalilerle aktive edilmiş yüksek fırın cüruflu ve metakaolinli harçlarda atık pet agrega kullanımının araştırılması
Investigation on the use of waste pet aggregates in alkali-activated blast furnace slag-metakaolin blended mortars
CÜNEYT ULU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİHA AKÇAÖZOĞLU
- Production of aerated alkali-activated slag pastes and mortars using hydrogen peroxide
Hidrojen peroksit kullanarak alkalilerle aktive edilmiş cüruf bağlayıcılı hava sürüklenmiş hamur ve harçların üretimi
MURAT ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNAN TURHAN ERDOĞAN
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR BAYER
- Ketal grubu içeren terminal alkinlerin sentezleri
Synthesis of terminal alkynes containing a ketal group
ERDEM ALTUN
- Wet-white deri ürün özelliklerinin geliştirilmesi
Improving the properties of wet-white tanned leather
YUSUF DİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deri MühendisliğiEge ÜniversitesiDeri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHRİ BAŞARAN
- Alkaliler, uçucu kül ve sinterlemenin hafif agrega üretimine etkisi
Effect of alkalis, fly ash and sintering in production of lightweight aggregate
CANAN MERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiKütahya Dumlupınar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UĞUR TOPRAK