Endüstriyel reçine atıkların betonda agrega olarakkullanımı ve sürdürülebilir beton üretimi ve geliştirilmesi
Industrial resin waste as aggregate in concreteusage and sustainable concrete production and development
- Tez No: 984049
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ UĞUR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İleri mühendislik uygulamalarında, özellikle rüzgâr türbini kanatlarında yaygın olarak kullanılan lif takviyeli polimer (FRP) kompozitlerin üretim ve kullanım miktarlarının artması, başta epoksi esaslı malzemeler olmak üzere, kullanım ömrü sonunda ortaya çıkan büyük miktarda kompozit atığı beraberinde getirmiştir. Epoksi reçinelerin yüksek derecede çapraz bağlı termoset yapıları, bu malzemelerin yeniden eritilmesini veya yeniden şekillendirilmesini mümkün kılmamakta ve bu durum geri dönüşüm süreçlerini önemli ölçüde zorlaştırmaktadır. Mekanik geri dönüşüm, atığın fiziksel olarak küçültülerek çimento esaslı kompozitlerde toz veya kısa lif formunda yeniden kullanılmasını sağlayan, düşük enerji tüketimli ve çevre dostu bir yöntemdir. Bu çalışmada, rüzgâr türbini kanadı üretiminde oluşan epoksi reçine atıklarının çimento harçlarında ince agrega olarak kullanım potansiyeli araştırılmıştır. Mekanik olarak öğütülen epoksi atıkları, çimento matrisi ile aderansı artırmak amacıyla silan esaslı yüzey modifikasyonuna tabi tutulmuş ve ince agrega yerine kütlece %1, %4, %7 ve %10 oranlarında kullanılmıştır. Üretilen harçlarda yoğunluk, yayılma özellikleri, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, su emme davranışı, ultrases geçiş hızı (UGH), alkali silika reaksiyonu (ASR) direnci ve yüksek sıcaklık altındaki performans özellikleri deneysel olarak değerlendirilmiştir. Deney sonuçları, epoksi atığı ikamesi arttıkça harçların işlenebilirliğinin, birim hacim ağırlığının ve mekanik dayanımının azaldığını gösterirken, düşük ikame oranlarında (%1–4) kayıpların sınırlı kaldığı belirlenmiştir. Ayrıca, silan modifikasyonu su emmeyi kısmen iyileştirmiş, yüksek sıcaklık davranışı referans numuneye benzer kalmış ve epoksi atığı ASR genleşmelerini baskılamıştır. Sonuç olarak, epoksi reçine atığının %1–4 oranında ince agrega yerine kullanımı, mekanik geri dönüşüm ve yüzey modifikasyonu ile birleştiğinde, çimento esaslı malzemelerde sürdürülebilir ve teknik kullanım potansiyelini önemli ölçüde artırmaktadır.
Özet (Çeviri)
The increasing production and consumption of fiber-reinforced polymer (FRP) composites, widely used in advanced engineering applications, particularly in wind turbine blades, have led to the generation of substantial quantities of end-of-life composite waste, predominantly epoxy-based materials. The highly cross-linked thermoset structure of epoxy resins precludes their remelting or reshaping, a factor that significantly complicates recycling processes. Mechanical recycling is a low-energy and environmentally friendly method that enables the physical size reduction of the waste for subsequent reuse in cement-based composites, typically in powder or short-fiber form. This study investigated the potential of utilizing epoxy resin waste, generated during wind turbine blade manufacturing, as a fine aggregate replacement in cement mortars. Mechanically ground epoxy waste was subjected to silane-based surface modification to enhance its adhesion with the cement matrix and was used to replace fine aggregate by mass at ratios of 1%, 4%, 7%, and 10%. The produced mortars were experimentally evaluated for density, flow properties, flexural strength, compressive strength, water absorption behavior, ultrasonic pulse velocity (UPV), alkali-silica reaction (ASR) resistance, and performance characteristics under high temperatures. The experimental results indicate that increasing the substitution ratio of epoxy waste led to a decrease in the workability, unit weight, and mechanical strength of the mortars. Conversely, losses were found to be limited at low substitution ratios (%1–4). Furthermore, silane modification partially improved water absorption, high-temperature performance remained similar to that of the reference specimen, and the epoxy waste exhibited a suppressive effect on ASR expansions. Consequently, the utilization of epoxy resin waste as a fine aggregate replacement at a 1–4% ratio, when combined with mechanical recycling and surface modification, significantly enhances its potential for sustainable and technical incorporation into cementitious building materials.
Benzer Tezler
- Çelik lifli polimer betonların mekanik davranışı üzerine geri dönüştürülmüş araç lastiği parçacıkları ve liflerinin birleşik etkisi
Combined effect of recycled tire particles and tyre steel fibers on the mechanical behavior of steel fiber reinforced polymer concretes
FURKAN GÖKBAŞİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ ŞAHİN
- Endüstriyel atıkların betonda kullanımı ve çevre dostu betonların araştırılması ve geliştirilmesi
Use of industrial wastes in concrete and research and development of environmentally friendly concretes
GİRAY TOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ UĞUR ÖZTÜRK
- İyon değiştirici reçine ile atık sulardan demir geri kazanımı
Iron recovery from wastewaters by using ion exchange resins
EMİNE ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
- Doymamış polyester matrisli endüstriyel atık katkılı kompozitlerin mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and microstructural properties of unsaturated polyester matrix polyester composites with industrial waste additives
NİSAN KUYUMCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve TeknolojisiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
- XAD-7 reçinesi üzerindeki Kongo kırmızısının adsorpsiyon izotermlerinin incelenmesi
Study of adsorption isoterms of Congo red adsorption on XAD-7 resin
SEVİL YAŞAR EYNUR