Atık beton tozu esaslı geopolimer harçların elektrik kürü altında fiziksel ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of physical and mechanical properties of waste concrete dust based geopolymer mortars under electric curing
- Tez No: 971282
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Civil Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Atık beton, Lif takviyeli beton, Polimer beton, Yapı malzemeleri, Waste concrete, Fiber reinforce concrete, Polymer concrete, Building materials
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnşaat sektörünün hızla gelişmesi ve bu gelişimden kaynaklanan bir atık yığını oluşmaktadır. Bu atık yığını sürdürülebilir yapı malzemelerine olan ihtiyacı günden güne artırmaktadır. Bu ihtiyaç sektörü alternatif bağlayıcı arayışına sürüklemektedir. Bu süreçte beton ve agrega atıklarından elde edilen atık beton tozu (ABT) devreye girmektedir. ABT sürdürülebilir bir yaşamın devamı ve çevresel etkilerin azaltılması açısından büyük bir potansiyeldir. ABT geopolimer yapılarda çimento esaslı bağlayıcıların yerine kullanılarak sektör açısından önemli sonuçlar vermektedir. Bu tez kapsamında belli bir oranda atık beton tozu içeren geopolimer harçlara farklı oranda karbon esaslı katkılar takviye edilerek elektrik ve ısıl kür uygulandığında elde edilebilecek bulgular araştırılmıştır. Elektrik küründe numunelere düşük voltajlar uygulanarak içsel ısınmanın tetiklenmesi ve bileşenlerin hızlı bir reaksiyonla aktif edilmesi hedeflenmiştir. Deneysel çalışmalarda %30 oranında kullanılan atık beton tozu ile öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu ve uçucu kül kullanıldığı geopolimer harçlar üretilmiştir. Farklı oranlarda karbon fiber ve karbon siyah kullanılarak ısıl ve elektrik kürü uygulanmıştır. Deneysel sonuçlar atık beton tozu içeren geopolimer sistemlerde elektrik kürü uygulanmasının reaksiyonları hızlandırdığını ve harçların fiziksel, mekanik ve mikroyapısal özellikleri bakımından pozitif etkiler yarattığını göstermiştir. Özellikle basınç dayanımlarında elektrik kürünün olumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Ayrıca SEM, EDS ve XRD analizleri ile mikroyapısal özellikleri incelenen harçların, belli oranlarda karbonfiber ve karbon siyahı katkısıyla elektrik kürü uygulandığında amorf faz oluşumunu desteklediğini ve bağlayıcı yapı içerisindeki Ca-Si-Al yapılarıyla kompakt yapı ortaya koymuştur. Bu sonuçlar kapsamında elektrik kürünün geopolimer sistemler için reaksiyonların hızlanmasına destek olduğu söylenebilir. Sonuç olarak, sürdürülebilir bir çevre için potansiyel özellik taşıyan atık beton tozunun geopolimer sistemlerde kullanımı mümkün kılınmış ve elektrik kürüyle beraber daha verimli ve sürdürülebilir bir sürecin ortaya konduğu görülmüştür. Bu çalışma malzeme geri kazanımı, enerji verimliliği ve düşük enerjili kür yöntemlerinin yapı sektörünün uygulanabilirliği bakımından önemli bir katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid development of the construction sector and the formation of a waste pile resulting from this development. This waste pile increases the need for sustainable building materials day by day. This need leads the sector to seek alternative binders. In this process, waste concrete dust (ABT) obtained from concrete and aggregate wastes comes into play. ABT has a great potential in terms of the continuation of a sustainable life and the reduction of environmental impacts. ABT is used instead of cement-based binders in geopolymer structures and provides important results for the sector. Within the scope of this thesis, the findings that can be obtained when geopolymer mortars containing a certain amount of waste concrete dust are reinforced with different amounts of carbon-based additives and electrical and thermal curing is applied have been investigated. In electrical curing, it is aimed to trigger internal heating by applying low voltages to the samples and to activate the components with a rapid reaction. In experimental studies, geopolymer mortars were produced using 30% waste concrete dust along with ground granulated blast furnace slag and fly ash. Thermal and electrical curing was applied using carbon fiber and carbon black in different amounts. Experimental results have shown that the application of electric curing in geopolymer systems containing waste concrete dust accelerates the reactions and creates positive effects in terms of physical, mechanical and microstructural properties of mortars. It has been observed that electric curing gives positive results especially in compressive strengths. In addition, the mortars whose microstructural properties were examined with SEM, EDS and XRD analyses, support the formation of amorphous phase when electric curing is applied with carbon fiber and carbon black additives in certain proportions and reveal a compact structure with Ca-Si-Al structures in the binder structure. Within the scope of these results, it can be said that electric curing supports the acceleration of reactions for geopolymer systems. As a result, it has been seen that the use of waste concrete dust, which has potential for a sustainable environment, in geopolymer systems has been made possible and a more efficient and sustainable process has been revealed with electric curing. This study makes an important contribution in terms of material recovery, energy efficiency and the applicability of low-energy curing methods in the construction sector.
Benzer Tezler
- Farklı tür dolgu malzemeleri katılan metakaolin esaslı geopolimer harçların dayanım ve dayanıklılığının araştırılması
Investigation on the strength and durability of metakaolin-based geopolymer mortars with different kind of filling materials
AIGUL KABIROVA
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HÜSEM
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
- Study of the engineering properties of fiber-reinforced ceramic powder and slag-based geopolymer mortar produced with recycled concrete aggregates
Geri dönüştürülmüş beton agregaları ile üretilen lif takviyeli seramik tozu ve cüruf esaslı geopolimer harcının mühendislik özelliklerinin araştırılması
AHMAD JAMAL MAHMOUD BATAYNEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN CANPOLAT
- Pomza ikameli geopolimer harçların dayanım ve durabilite performanslarının incelenmesi
Investigation of strength and durability performances of pumice substituted geopolymer mortars
TAHA SALAH WAHHAB AL-ANTAKI
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Gelişim Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ANIL NİŞ
- SEGMENT FABRİKALARINDAN ENDÜSTRİYEL ATIK OLARAK ELDE EDİLEN DEMİR TOZUNUN GEOPOLİMER HARÇLARDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI
Investigation of the Usability of Iron Dust Obtained as Industrial Waste from Segment Mills in Geopolimer Mortars
AYYÜCE AYDIN YERKAZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiMunzur Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK YÖN
- Doğal ve atık malzemelerle geopolimer harç ve beton geliştirilmesi
Development of geopolymer mortar and concrete with natural and waste materials
MURAT TUYAN
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiEge Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMBİZ RAMYAR