Organik maddelerin kireç ve çimento esaslı harçların fiziko-mekanik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of organic additives on the physico-mechanical properties of lime- and cement-based mortars
- Tez No: 985022
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN FIRAT DİKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Kireç Harç, Çimento, Organik Katkı, Kemik Tozu, Kemik Külü, Kemik Suyu, Yumurta Kabuğu, Lime Mortar, Cement, Organic Additive, Bone Powder, Bone Ash, Bone Broth, Eggshell
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mimari Koruma ve Restorasyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde yapı teknolojilerindeki ilerlemelere paralel olarak, farklı bağlayıcı türleriyle formüle edilen harç malzemeleri hem yeni yapı uygulamalarında hem de onarım ve güçlendirme projelerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Harçlar; belirli oranlarda karıştırılan bağlayıcı, agrega ve su bileşenlerinden oluşan, yapı elemanlarının bir arada tutulmasını, yük aktarımını, yüzeylerin korunmasını ve yapısal bütünlüğün sağlanmasını amaçlayan temel yapı malzemeleridir. Bu malzemelerin performansı, kullanılan bağlayıcının kimyasal ve fiziksel özelliklerine, katkı maddelerinin türüne, karışım oranlarına ve üretim koşullarına doğrudan bağlıdır. Tez çalışmasında; farklı bağlayıcılara sahip harç sistemlerine (hidrolik kireç, kaymak kireç ve çimento) organik katkı maddeleri (sığır kemik tozu, sığır kemik külü, sığır kemik suyu ve yumurta kabuğu tozu) ilave edilerek, bu katkıların harçların fiziksel, kimyasal ve mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini tespit etmek amacıyla deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Araştırma kapsamında seçilen organik katkıların, doğal ve yapay bağlayıcılı harçların özelliklerindeki değişimi incelemek amaçlanmıştır. Organik katkı maddelerinin her biri, içerisinde yer aldıkları harcın bağlayıcı miktarının %10'u oranında eklenerek harç numuneleri hazırlanmıştır. Kullanılan bağlayıcıların her biri için 4 adet katkılı 1 adet katkısız olmak üzere 5, toplamda 15 adet numune hazırlanmıştır. Hazırlanan numune harçları 28 gün sonunda fiziksel özelliklerini belirlemek için su emme, birim hacim ağırlık, açık gözeneklilik, mekanik özelliklerini belirlemek için basınç, eğilme deneylerine tabi tutulmuş, kimyasal özelliklerini belirlemek için de SEM ve EDS analizleri yapılmıştır. Deneysel bulgular doğrultusunda, araştırma kapsamında değerlendirilen organik katkı maddelerinin özellikle kaymak kireç harçlarında en olumlu sonuçları verdiği; buna karşılık hidrolik kireç ve çimento gibi yapay bağlayıcılara sahip harçların özelliklerini olumsuz yönde etkilediği tespit edilmiştir. Kaymak kireç harçlarında, referans numune değerleriyle karşılaştırıldığında, kemik tozu katkısının basınç dayanımını %50,7, kemik külü katkısının ise %21,7 oranında artırdığı belirlenmiştir. Elde edilen bu sonuçlar, doğal kökenli katkı maddelerinin, doğal bağlayıcı türü olan kaymak kireç ile kimyasal ve fiziksel açıdan daha uyumlu bir etkileşim sergilediğini göstermektedir. Buna karşın hidrolik kireç ve çimento bileşenlerin hâkim olduğu sistemlerde bu etkileşimin zayıfladığını ortaya koymaktadır. Organik kökenli katkı maddelerinin özellikle doğal bağlayıcılarla olumlu etkileşim göstermesinin, tarihsel dönem uygulamalarıyla da paralellik taşıyabileceğini düşündürmektedir. Nitekim Diker vd. (Diker vd., 2020) tarafından yapılan çalışmada, Ayasofya'nın yer altı dehlizleri ve duvar harçlarında kemik kökenli materyallerin tespit edilmesi, geçmiş dönemlerde kemik türevli malzemelerin kireç harçlarında katkı olarak kullanılmış olabileceği yönündeki düşünceleri destekler niteliktedir. Dolayısıyla, bu çalışma yalnızca harçların geliştirilmesine katkı sunmakla kalmayıp, aynı zamanda tarihi yapı malzemelerinin bileşimsel sürekliliğini de destekleyen nitelikte sonuçlar ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In parallel with advances in construction technologies, mortar materials formulated with different types of binders are widely used today in both new construction applications and restoration or strengthening projects. Mortars are fundamental building materials composed of specific proportions of binder, aggregate, and water, designed to ensure the cohesion of structural elements, transmit loads, protect surfaces, and maintain structural integrity. The performance of these materials depends directly on the chemical and physical properties of the binder used, the type of additives incorporated, the mixing ratios, and the production conditions. In this thesis, experimental studies were carried out by adding organic additives (cattle bone powder, cattle bone ash, bone broth, and eggshell powder) to mortar systems containing different types of binders (hydraulic lime, lime putty, and cement) in order to determine the effects of these additives on the physical, chemical, and mechanical properties of mortars. The study aimed to investigate the behavior of selected organic additives on mortars with both natural and artificial binders. Each organic additive was incorporated into the mortars at a rate corresponding to 10% of the total binder content. For each type of binder, four additive-containing and one reference (non-additive) mortar were prepared, yielding a total of fifteen samples. After 28 days of curing, physical properties such as water absorption, bulk density, and open porosity were tested; mechanical properties were determined through compressive and flexural strength tests; and chemical properties were analyzed using SEM and EDS examinations. According to the experimental findings, the organic additives evaluated within the scope of this research exhibited the most favorable results in lime putty mortars, while adversely affecting the properties of mortars containing artificial binders such as hydraulic lime and cement. Compared to the reference sample, the compressive strength of lime putty mortars increased by 50.7% with bone powder and by 21.7% with bone ash. These results indicate that natural organic additives interact more compatibly, both chemically and physically, with the natural binder type—lime putty—whereas this interaction weakens in systems dominated by hydraulic or artificial components such as hydraulic lime and cement. Furthermore, the positive interaction between organic additives and natural binders observed in this study suggests a parallel with historical construction practices. As demonstrated by Diker et al. (Diker vd., 2020), the discovery of bone-derived materials in the underground corridors and wall mortars of Hagia Sophia supports the hypothesis that bone-based materials may have been used as additives in lime mortars in past construction practices. Therefore, this research not only contributes to the improvement of modern mortar formulations but also reinforces the compositional continuity of historical building materials, providing valuable insights into traditional construction technologies.
Benzer Tezler
- Akümülatör imalat tesisi arıtma çamurunun çimento ile katılaştırılarak kararlılaştırılmasının araştırılması
Investigation of stabilization of accumulator production plants treatment sludge via solidification with cement
KAMİL BAHAÜDDİN VARINCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TALHA GÖNÜLLÜ
- Stabilizasyon/solidifikasyon yöntemiyle iyileştirilmiş petrollü sondaj atıkların fiziko-kimyasal mikro-yapısal ve geoteknik özellikleri
Başlık çevirisi yok
HAKAN KOYUNCU
Doktora
Türkçe
1998
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TUNCAN
- Geleneksel doğal çimentonun killi kireçtaşı (MARN) ile üretim olanakları ve performans özelliklerinin belirlenmesi
Determination of production possibilities of traditional natural cement with clayey limestone (MARN) and performance characteristics
NAZİFE ÖZER
Doktora
Türkçe
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEN ACUN ÖZGÜNLER
- Kireç harç ve sıvaların fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi
Improving physical and mechanical properties of lime mortars and plasters
ÖZLEM MAVİ
- Şişen zeminlerin sönmüş kireç katkısı ile stabilizasyonu ve Eskişehir-Meşelik killerine uygulanması
Stabilization of swelling soils with hydrated lime mixture and an application to the Eskişehir-Meşelik clays
MURAT TÜRKÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN TOSUN