Geri Dön

Metakaolin ve cüruf bazlı geopolimer harçlarda lif kullanımının mekanik ve durabilite özellikleri üzerindeki etkisi

Effect of fiber incorporation on the mechanical and durability properties of metakaolin and slag-based geopolymer mortars

PDF İndir

  1. Tez No: 982275
  2. Yazar: ZAHRAA MOHAMMED KAMIL AL-MAYALI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT SEZER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez, öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (GGBS) bazlı geopolimer harçların mukavemet, mekanik ve fiziksel özelliklerini, özellikle bağlayıcılar, katkı maddeleri ve zorlu çevre koşullarına dirençleri üzerinde durarak araştırmaktadır. Tez boyunca mekanik-fiziksel deneyler (basınç ve eğilme mukavemeti, kılcal su emme, ultrasonik darbe hızı ve akış testleri) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi yürütülmüştür. Tez üç ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde, 6-14 molarite (M) konsantrasyonlarında NaOH'nin etkileri, 14 ve 28 gün boyunca %5 asit etkisine maruz kalmadan önce ve sonra mekanik ve fiziksel mukavemet üzerindeki etkisini değerlendirmek için incelenmiştir. Numuneler, 10 M konsantrasyonunda en iyi performansla mukavemet ve basınç mukavemetinde önemli bir artış göstermiştir. Bu, mukavemet ve tokluk arasında bir denge sağlamak için molariteyi ayarlamanın önemini vurgulamaktadır. İkinci bölümde, cüruf kısmen metakaolinle (%0-40) değiştirilerek metakaolin ilavesinin geopolimer harçların mekanik özellikleri ve asit direnci üzerindeki etkisi incelenmiştir. Mekanik ve fiziksel testler yapılmış ve sonuçlar, 28 gün boyunca %5'lik asit etkisine maruz bırakılan numunelerin, daha yoğun ve kimyasal olarak kararlı bir alüminosilikat jel oluşumu yoluyla basınç dayanımında ve asit direncinde %30'luk bir artış kaydettiğini göstermiştir. Tezin son bölümünde, farklı oranlardaki elyaf takviyeli geopolimer harçların deniz suyunda donma-çözülme döngüleri ve asit etkisi altında mekanik etkileri ve mikro yapısal özellikleri araştırılmıştır. Mekanik ve fiziksel testler yapıldıktan sonra mikro yapısal değişiklikler analiz edilmiştir. Sonuç olarak, elyafların mekanik dayanımı artırdığını ve maruz kalmadan önce kırılma tokluğunu iyileştirdiğini göstermiştir. İlk dayanımı artırmalarına ve uzun vadeli etkinliklerinin sınırlı olmasına rağmen, kırılma tokluğunu iyileştirirler ve bu da geopolimer dayanıklılığında fiber takviyenin karmaşık rolünü vurgular. Tüm sonuçlar, geopolimer harcının performansını iyileştirmenin, zorlu ortamlarda mekanik dayanım, dayanıklılık ve asit bozulmasına karşı direnç arasında etkili bir denge sağlamak için uygun kimyasal bileşen ve katkı maddesi kombinasyonunun seçilmesine bağlı olduğunu ve böylece geleneksel çimento esaslı malzemelere sürdürülebilir ve esnek bir alternatif sunduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

This thesis investigates the strength, mechanical, and physical properties of geopolymer mortars based on ground granulated blast furnace slag (GGBS), with a focus on binders, additives, and their resistance to harsh environmental conditions. Mechanical-physical experiments (compressive and flexural strength, capillary water absorption, ultrasonic pulse velocity, and flow tests) and scanning electron microscope (SEM) analysis were conducted throughout the thesis. The thesis comprises three main sections. In the first section, the effects of NaOH at concentrations of 6-14 molarity (M) were studied to evaluate its impact on the mechanical and physical strength before and after exposure to 5% acid for 14 and 28 days. The samples showed a significant increase in strength and compressive strength, with the best performance at a concentration of 10 M. This highlights the importance of adjusting the molarity to achieve a balance between strength and toughness. In the second section, slag was partially replaced by metakaolin (0-40%) to study the effect of metakaolin addition on the mechanical properties and acid resistance of geopolymer mortars. Mechanical and physical tests were conducted, and the results showed that after 28 days of exposure to 5% acid, the samples recorded a 30% increase in compressive strength and acid resistance through the formation of a denser and chemically stable aluminosilicate gel. The final section of the thesis investigates the mechanical effects and microstructural properties of fiber-reinforced geopolymer mortars with different ratios under acid effect and freeze-thaw cycles in seawater. Mechanical and physical tests were conducted, and microstructural changes were analyzed. The results showed that fibers enhance mechanical strength and improve fracture toughness before exposure. Although they enhance initial strength and are limited in long-term effectiveness, they do improve fracture toughness, highlighting the complex role of fiber reinforcement in geopolymer durability. All results indicate that improving the performance of geopolymer mortar depends on selecting the appropriate combination of chemical components and additives to achieve an effective balance between mechanical strength, durability, and resistance to acid degradation in harsh environments, thus providing a sustainable and flexible alternative to traditional cementitious materials.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    833074

    Farklı lif içeriğine sahip yüksek fırın cürufu, obsidyen ve metakaolin tabanlı geopolimer harçların ve betonların incelenmesi

    Investigation of geopolymer mortars and concretes based on blast furnace slag, obsidian, and metakaolin with different fiber content

    ZAFER KURT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLKER USTABAŞ

  2. Tez No

    816438

    Farklı lif ve mineral katkı içeren geopolimer kompozitlerin mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of mechanical and durability properties of geopolymer composites which include different fiber and mineral additives

    BAYRAM SEÇKİN ERGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ARIN YILMAZ

    PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL

  3. Tez No

    866845

    YFC/UK bazlı metakaolin ve silis dumanı içeren kendiliğinden yerleşen geopolimer kompozitlerde farklı çözelti oranlarının mekanik ve durabilite özelliklerine etkisi

    Effect of different solution ratios on the mechanical and durability properties of self-compact geopolymer composites containing BFS/FA based metakaolin and silica fume

    SÜMEYYE IRMAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ÖZ

  4. Tez No

    887451

    Durability and mechanical performance of ground granulated blast furnace slag based geopolymer mortars incorporating various earth materials

    Çeşitli toprak malzemeler içeren öğütülmüş yüksek fırın cüruf esaslı geopolimer harçların dayanıklılığı ve mekanik performansı

    NADHIM ABDULWAHID HAMAH SOR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İnşaat MühendisliğiHarran Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KASIM MERMERDAŞ

    DOÇ. DR. RADHWAN ALZEEBAREE

  5. Tez No

    527626

    Comparisons of cement-based grout with geopolymerized (cold-bonded) stabilizer included metakaolin and slag

    Jeopolymerize metakaolin ve cüruf (soğuk bağlantılı) içeren groutların karşılaştırılması

    AHMED JAAFAR HUSSEIN ALI AGHA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAMZA GÜLLÜ

Geri Dön