Hibrit lifli alkaliler ile aktive edilmişkompozitlerde hindistan cevizi kabuğu külününmekanik durabilite ve mikroyapı özelliklerineetkisi
The effect of coconut shell ash on the mechanicaldurability and microstructural properties of hybridfiber-reinforced alkali-activated composites
- Tez No: 988424
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Aktif karbonun (AK) yapı malzemelerine dahil edilmesi, tarımsal atıkların değerlendirilmesi, belirli performans özelliklerinin iyileştirilmesi ve çimentolu sistemlerin çevresel ayak izinin azaltılması için sürdürülebilir bir yol sunmaktadır. Bu çalışmada, hindistan cevizi kabuğundan elde edilen AK ve hibrit lif takviyesinin, tek bileşenli alkali aktifleştirilmiş cüruf kompozitlerinin (AAK) mekanik ve dayanıklılık özellikleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (GYFC) yerine kütlece %0; %7,5 ve %15 oranında AK kullanılarak ve toplam hacimce %2 oranında cam lif (CL), polipropilen lif (PPL) veya hibrit lif eklenerek on altı karışım üretilmiştir. Artan AK içeriği, akışkanlığı (15% AK'de -%11,8'e kadar) ve fırında kuru yoğunluğu (15% AK + %2 PPL'de 1985 kg/m3'e referansla 2226 kg/m3'ten) sürekli olarak azaltırken, gözenekliliği (%3,66'dan %13,09'a) ve su emilimini (%2,59'dan %6,77'ye) artırdı. Referans karışımın 28 günlük basınç ve eğilme dayanımları sırasıyla 47,73 MPa ve 2,49 MPa'ya ulaştı. En yüksek basınç dayanımı (48,61 MPa); %0 AK + %2 CL ile elde edilirken; %15 AK + %2 PPL en düşük değeri (26,17 MPa) verdi. PPL açısından zengin sistemler en iyi eğilme performansını (0% AK + %2 PPL'de 4,34 MPa'ya kadar) ve kuruma büzülmesini en aza indirdi (takviyesiz kontrolde 601 με'ye kıyasla 1065 με). Kapilarite, özellikle CL açısından zengin karışımlarda, AK ile belirgin şekilde arttı (1,19 → 5,84 kg/m2). 300°C'ye maruz kaldıktan sonra, bazı karışımlar mukavemet kazandı (%2 PPL + %0 AK için +%14,35), ancak 600°C'de kayıplar -%45,36'ya (%2 PPL + 15% AK) ulaştı ve 900°C'de tüm karışımlar başlangıç mukavemetinin >%76'sını kaybetti. 90 günlük daldırma işleminden sonra, %10 H2SO4 %53,6'ya varan mukavemet kaybına neden olurken, Na2SO4 saldırısı minimum kayıplara yol açtı (%15 AK + %1 CL + %85 GYFC + %1 PPL'de %3,44 kadar düşük). Sürdürülebilirlik, mukavemet, tokluk ve dayanıklılık ile dengelenerek, ≤ %7,5 AK ve CL baskın lif karışımlarıyla optimum performans elde edildi.
Özet (Çeviri)
The incorporation of activated carbon (AC) into construction materials offers a sustainable pathway for valorizing agricultural waste, enhancing certain performance aspects, and reducing the environmental footprint of cementitious systems. In this study, the effects of coconut-shell-derived AC and hybrid fiber reinforcement on the mechanical and durability properties of one-part alkali-activated slag composites (AACs) were evaluated. Sixteen mixtures were produced by replacing ground granulated blast-furnace slag (GBFS) with AC at 0%, 7.5%, and 15% by mass, and adding 2 vol% total fibers as glass fiber (GF), polypropylene fiber (PPL), or hybrids. Increasing AC content consistently reduced flowability (up to −11.8% at 15% AC) and oven-dry density (from 2226 kg/m3 in reference to 1985 kg/m3 at 15% AC + 2% PPL) while increasing porosity (from 3.66% to 13.09%) and water absorption (from 2.59% to 6.77%). The reference mixture reached 28-day compressive and flexural strengths of 47.73 MPa and 2.49 MPa, respectively. The highest compressive strength (48.61 MPa) was obtained with 0% AC + 2% GF, while 15% AC + 2% PPL yielded the lowest (26.17 MPa). PPL-rich systems delivered the best flexural performance (up to 4.34 MPa at 0% AC + 2% PPL) and minimized drying shrinkage (601 με vs. 1065 με in unreinforced control). Sorptivity increased markedly with AC (1.19 → 5.84 kg/m2), especially in GFrich blends. After 300 °C exposure, several mixtures gained strength (+14.35% for 2% PPL + 0% AC), but at 600 °C losses reached −45.36% (2% PPL + 15% AC) and at 900 °C all mixes lost > 76% of initial strength. After 90-day immersion, 10% H2SO4 caused up to 53.6% strength loss, whereas Na2SO4 attack resulted in minimal losses (as low as 3.44% in 15% AC + 1% GF +85% GBFS + 1% PPL). Optimal performance was achieved with ≤ 7.5% AC and GFdominant fiber blends, balancing sustainability with strength, toughness, and durability.
Benzer Tezler
- Elektrik kürü uygulamasının karbon, çelik ve atık tel lifli alkalilerle aktive edilmiş kompozitlerin özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of electric cure application on the properties of carbon, steel and waste wire fibers activated with alkali composites
BEYZA AYGÜN
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURHAN BİLİR
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
- Lifli hibrit betonların mekanik ve durabilite özelliklerinin araştırılması ve performans optimizasyonu
Investigation of mechanical and durability properties of hybrid fiber concretes and performance optimization
MÜZEYYEN BALÇIKANLI BANKİR
Doktora
Türkçe
2020
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UMUR KORKUT SEVİM
- Polipropilen lifli hibrit beton ile donatı arasındaki aderansın mafsallı kiriş deney metodu ile incelenmesi
Investigation of bond between polypropylene fiber reinforced hybrid concrete and reinforcement by hinged beam test method
MUHAMMED SARIGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKto Karatay Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSA KUL
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN KAMİL AKIN
- Karma (hibrit) lifli geopolimer harçlarla üretilen yığma duvarların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of masonry walls produced with mixed (hybrid) fiber geopolymer mortars
MERVE BÜYÜKTAPU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM MURAT MARAŞ
- Cam-polimer lifli hibrit kumaş ile güçlendirilmiş bims duvar elemanlarının performanslarının incelenmesi
Investigation of the performance of bims wall components retrofitted with glass-polymer fiber based hybrid textile
AYŞENUR SUBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN ÇELEBİ