Mermer atığı katkılı vermikülit-vollastonit-kalsit geopolimeri üretimi, karakterizasyonu ve yapay sinir ağlarıyla modellenmesi
Production and characterization of vermiculite-wollastonite-calcite geopolymer with marble waste additives and modeling with artificial neural networks
- Tez No: 984106
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT YAYLACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Basınç dayanımı, Geopolimer teknoloji, Kalsit, Yapay sinir ağları, Compressive strength, Geopolymer technology, Calcite, Artificial neural networks
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada mermer atığı katkılı vermikülit–vollastonit–kalsit esaslı geopolimerlerin üretimi yapılarak mekanik ve mikro yapısal özellikleri kapsamlı biçimde incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, farklı NaOH molariteleri (5, 10, 15 M), Na₂SiO₃/NaOH oranları (1.5, 2.0, 2.5) ve kalsine mermer atığı ikame oranları (%0, %10, %20) kullanılarak toplam 27 farklı geopolimer harç numunesi hazırlanmıştır. Numuneler kalıptan alındıktan sonra 75°C'de 24 saat ısıl kür işlemine tabi tutulmuş, ardından ortam koşullarında 7, 14 ve 28 günlük kür sürelerini tamamlayan numuneler üzerinde fiziksel, mekanik ve yapısal analizler gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, deneysel olarak elde edilen eğilme dayanımı verileri kullanılarak bir Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli geliştirilmiş; modelin tahmin performansı, duyarlılık analizi, regresyon analizi, korelasyon katsayısı ve hata parametreleri üzerinden değerlendirilmiştir. Deneysel bulgulara göre, en yüksek basınç dayanımı (7.426 MPa) 28 günlük kür sonunda 10C–15M:2.5 numunesinde elde edilmiştir. NaOH molaritesi ve Na₂SiO₃/NaOH oranındaki artışın mekanik ve fiziksel özellikleri genel olarak iyileştirdiği belirlenmiştir. Kalsine mermer atığı ikamesinin %10 seviyesinde (10C serisi) dayanımı artırdığı, ancak %20 seviyesinde (20C serisi) basınç dayanımlarında düşüşe yol açtığı gözlemlenmiştir. Geliştirilen YSA modelinin eğilme dayanımını (R² = 0.9747) yüksek doğrulukta tahmin ettiği tespit edilmiştir. Duyarlılık analizi sonuçlarına göre, eğilme dayanımı üzerinde en etkili değişkenin kürleme süresi (%62.75) olduğu; bunu NaOH molaritesi (%25.55), Na₂SiO₃/NaOH oranı (%6.74) ve CaO katkı oranının (%4.96) izlediği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, vermiculite-wollastonite-calcite-based geopolymers containing marble waste were produced and their mechanical and microstructural properties were comprehensively investigated. In the first phase of the study, a total of 27 different geopolymer mortar samples were prepared using different NaOH molarities (5, 10, and 15 M), Na₂SiO₃/NaOH ratios (1.5, 2.0, and 2.5), and calcined marble waste replacement ratios (0%, 10%, and 20%). After removing the samples from the molds, they were subjected to a 24-hour heat cure at 75°C. Physical, mechanical, and structural analyses were then performed on the samples after 7, 14, and 28 days of curing under ambient conditions. In the second phase of the study, an Artificial Neural Network (ANN) model was developed using experimentally obtained flexural strength data. The model's predictive performance was evaluated through sensitivity analysis, regression analysis, correlation coefficient, and error parameters. According to experimental findings, the highest compressive strength (7.426 MPa) was obtained in the 10C–15M:2.5 sample after 28 days of curing. It was determined that increasing the NaOH molarity and the Na₂SiO₃/NaOH ratio generally improved the mechanical and physical properties. It was observed that substitution of calcined marble waste increased the strength at the 10% level (10C series), but decreased the compressive strength at the 20% level (20C series). The developed ANN model was found to predict flexural strength (R² = 0.9747) with high accuracy. Sensitivity analysis results indicated that the most effective variable on flexural strength was the curing time (62.75%), followed by NaOH molarity (25.55%), Na₂SiO₃/NaOH ratio (6.74%), and CaO addition ratio (4.96%).
Benzer Tezler
- Mermer tozu atığı katkılı geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical and durability properties of marble powder waste added geopolymer mortars
ZEYNEP BAŞTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN BİLİR
DOÇ. DR. YURDAKUL AYGÖRMEZ
- Yumurta kabuğu, tavuk tüyleri ve mermer tozunun beton katkısı olarak kullanımı ve etkilerinin incelenmesi
The use of egg shell, chicken feathers, marble powder as concrete admixture and investigation of the effects.
İBRAHİM GÜNGÖR DİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN EROL
- Hydration and properties of limestone incorporated cementitious systems
Kireçtaşı katkılı bağlayıcı sistemleri ve hidratasyonu
KORHAN ERDOĞDU
Doktora
İngilizce
2002
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TOKYAY
- Reçine bazlı kompozitlerde alternatif hammadde ve kompozit atıklarının kullanımının araştırılması
Research of the use of alternative raw materials and composite wastes in resin-based composites
GİZEM YORULMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ ÖZTÜRK
- Kurşun-çinko maden atığının zemin stabilizasyonunda değerlendirilmesi
Evaluation of lead-zinc mining waste in soil stabilization
FATİH BALATAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUAT AKBULUT