Mechanical performance of 3D-printed concrete containing nano clays and recycled concrete fines
Nano killer ve geri dönüştürülmüş beton ince malzemeleri içeren 3D baskılı betonun mekanik performansı
- Tez No: 982484
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dijital imalat teknolojilerinin inşaat sektörüne entegrasyonu, tasarım esnekliğini artırarak, malzeme tüketimini azaltarak ve genel verimliliğini iyileştirerek geleneksel yapı uygulamalarında önemli bir yenilik getirmiştir. Bu teknolojiler arasında 3B beton baskı, kalıp ihtiyacını ortadan kaldırması ve katman katman üretimi mümkün kılması ile önemli bir potansiyele sahiptir. Ancak özellikle katmanlar arası bağ dayanımı, anizotropi ve donatı eksikliği açısından 3B baskılı elemanların mekanik davranışı, geleneksel olarak uygulanan betonun davranışından önemli ölçüde farklıdır. Bu durum yapısal güvenirlik açısından sorun teşkil etmektedir. Katkı maddelerinin baskılı elemanların eğilme ve basınç dayanımı üzerine etkisi değerlendirilmiştir. Bunun yanı sıra, katmanlı baskının ve anizotropinin etkisinin değerlendirilmesi için 3B baskılı numunelerin mekanik dayanımı, geleneksel olarak dökülen numuneler ile karşılaştırılmıştır. 3B baskı ile elde edilen katmanlı yapının, yüzey yapışma performansını belirlemek amacıyla kesme dayanımı test prosedürü geliştirilmiştir. Ayrıca, sismik yükler altında donatısız 3B baskılı bir duvar elemanın yatay yük taşıma kapasitesi ile çatlak ilerlemesinin tahmin edilmesi için sonlu elemanlar analizi kullanılarak sayısal bir simülasyon gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, nano kil inşa edilebilirliği arttırırken, RCF ilavesinin katmanlar arası bağı zayıflattığı ve artan gözeneklilik nedeniyle basınç dayanımını düşürdüğü gözlemlenmiştir. Bu çalışma, yazırılabilir ve çevre dostu çimento esaslı malzemelerin tasarımına katkı sağlamakta ve 3B baskılı yapıların performansa dayalı değerlendirilmesi için yöntemler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The integration of digital manufacturing technologies into the construction industry has led to a paradigm shift in conventional building practices by enhancing design flexibility, reducing material consumption, and improving overall efficiency. Among these technologies,3DCP offers significant potential by eliminating the need for formwork and enabling layer-by-layer fabrication. However, the mechanical behaviour of 3D-printed elements, particularly concerning interlayer bonding, anisotropy, and lack of reinforcement, differs considerably from traditionally cast concrete, posing challenges for structural reliability. A comprehensive experimental program was conducted to assess the influence of these additives on the flexural and compressive strength of the printed elements. Additionally, the mechanical properties of 3D-printed specimens were compared with those of conventionally cast counterparts to evaluate the effects of layer orientation and printing-induced anisotropy. A novel shear strength test procedure was developed to characterize the interfacial bonding performance of layered mortar samples. Furthermore, a numerical simulation of an unreinforced 3D-printed wall element was performed using finite element analysis to predict its lateral load bearing capacity and crack propagation under seismic loading conditions. The study higlights that while nano clay improves buildability, the inclusion of RCF affects compressive strength due to weak interfacial bonding and increased porosity. The findings contribute valuable insights into the design of printable, eco-friendly cementitious composites and underline the need for performance-based evaluation methodologies for 3D-printed structures.
Benzer Tezler
- Faz değiştiren malzeme içeren 3-D yazıcı ile üretilmiş yapay agreganın alkaliler ile aktive edilmiş cüruf esaslı bağlayıcı sistemde buzlanmayı önleyici olarak kullanımı
The utilization of artificial aggregate containing phase change material produced by 3-D printer as an anti-icing agent in alkali-activated slag-based binder system
AHMET KAAN AKPUNAR
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT KABAY
- Finite element modeling to predict the mechanical properties of 3d printed concrete
3b yazdırılmış betonun mekanik özelliklerini tahmin etmek için sonlu eleman modellemesi
MICHAEL KINGSLEY AFFUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞLAR YALÇINKAYA
DOÇ. DR. SADIK CAN GİRGİN
- 3 boyutlu yazıcılar ile üretilmiş sürdürülebilir geopolimerlerin mekanik, durabilite ve çevresel etkilerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical, durability, and environmental performance of sustainable geopolymers produced by 3d printing
ÖMER FARUK KURANLI
Doktora
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
PROF. DR. LİBERATO FERRARA
- 3D printed concrete: Multiscale mechanical characterization and computational modeling
3B baskılı beton: Çok ölçekli mekanik karakterizasyon ve hesaplamalı modelleme
ALPER TUNGA BAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ
DOÇ. DR. ÇAĞLA AKGÜL
- Production and mechanical characterization of ultra-high performance concrete with basalt fibers
Bazalt lif takviyeli ultra yüksek performanslı beton üretimi ve mekanik karakterizasyonu
ANMAR MOHAMMED SHANDI SHANDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İnşaat MühendisliğiAtılım Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA AKIŞ
PROF. DR. SEHA TİRKEŞ