Nanografen takviyeli geopolimer kompozitlerin yüksek sıcaklık altında mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of nanographene-reinforced geopolymer composites at high temperatures
- Tez No: 989367
- Danışmanlar: DOÇ. ÖZER SEVİM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Beton basınç dayanımı, Geopolimer teknoloji, Nano grafen, Yangın dayanımı, Yüksek fırın cürufları, Concrete compressive strength, Geopolymer technology, Nano graphene, Fire resistance, Blast furnace slags
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, çevresel açıdan sürdürülebilir ve çimentoya alternatif olabilecek geopolimer esaslı kompozitlerin geliştirilmesi ile nanografen katkısının mekanik ve yüksek sıcaklık performansına etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada bağlayıcı olarak yüksek fırın cürufu (YFC), agrega olarak standart kum; aktivatör olarak ise NaOH ve yüzey aktif maddesi olarak SDS kullanılmıştır. Ön incelemelerde, 6M, 8M ve 10M NaOH derişimlerinde ve 80 °C ile 100 °C sıcaklıklarda kürlenen geopolimer harçlar üretilmiş, eğilme ve basınç testleri sonucunda optimum koşulların 10M NaOH ve 100 °C kür sıcaklığı olduğu belirlenmiştir. Bu optimum değerler doğrultusunda, ağırlıkça farklı oranlarda (%0,025–%5) nanografen içeren kompozitler hazırlanmıştır. Nanografen, SDS içeren veya içermeyen çözeltilerde yüksek hızlı homojenizatörle 30, 60 ve 90 dakika karıştırılarak yedi farklı dağıtım yöntemiyle disperse edilmiş ve matris içi yayılım üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Mekanik dayanım açısından en başarılı sonuçları veren düşük oranlı nanografen katkıları (%0,025; %0,05; %0,075), daha sonra yüksek sıcaklık performansı incelemelerinde kullanılmıştır. Bu numuneler 300 °C, 600 °C ve 900 °C sıcaklıklara kontrollü olarak ısıtılmış, hedef sıcaklıklarda bekletilmiş ve hem hava hem de su ortamında soğutularak kütle kaybı ve mekanik dayanım değişimleri analiz edilmiştir. Elde edilen bulgular, uygun şekilde disperse edilen düşük miktardaki nanografenin geopolimer kompozitlerin hem normal koşullarda hem de yüksek sıcaklıklarda dayanımını artırdığını göstermektedir. Çalışma, geopolimerlerin yangına dayanıklı ve sürdürülebilir yapı malzemeleri olarak kullanımına ilişkin literatüre özgün katkılar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the aim was to develop geopolymer-based composites that are environmentally sustainable and can serve as alternatives to cement, and to investigate the effects of nanographene incorporation on their mechanical properties and high-temperature performance. Ground granulated blast furnace slag (GGBFS) was used as the binder, standard sand as the aggregate, NaOH as the alkaline activator, and sodium dodecyl sulfate (SDS) as the surfactant. In preliminary investigations, geopolymer mortars were produced using NaOH concentrations of 6 M, 8 M, and 10 M and cured at temperatures of 80 °C and 100 °C. Based on flexural and compressive strength test results, the optimum conditions were determined to be 10 M NaOH concentration and a curing temperature of 100 °C. In line with these optimum parameters, composite specimens containing different nanographene contents by weight (0.025–5%) were prepared. Nanographene was dispersed using seven different dispersion methods by mixing in solutions with or without SDS using a high-speed homogenizer for durations of 30, 60, and 90 minutes, and the effects of these methods on dispersion within the matrix were evaluated. Low nanographene contents (0.025%, 0.05%, and 0.075%), which yielded the most favorable results in terms of mechanical strength, were subsequently selected for high-temperature performance investigations. These specimens were heated in a controlled manner to temperatures of 300 °C, 600 °C, and 900 °C, held at the target temperatures, and then cooled in both air and water environments. Mass loss and changes in mechanical strength were analyzed. The results demonstrate that appropriately dispersed low amounts of nanographene enhance the mechanical performance of geopolymer composites under both ambient and elevated temperature conditions.
Benzer Tezler
- Karbon fiber takviyeli havacılık kompozitlerinin delme proseslerinde nanografen katkılı mmy soğutma metodunun delik kalitesine etkilerinin incelenmesi
Examination of the effects of nanographene-enhanced mql cooling method on hole quality in drilling processes of carbon fiber reinforced aviation composites
MUSTAFA BURAK SAĞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ ÇOLAK
- 3D yazıcı ile üretilen hibrit kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of hybrid composites produced with a 3D printer
SEYİT SERHAN SARAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP EKİCİ
- Drilling of hybrid reinforced magnesium matrix composites
Hibrit takviyeli magnezyum matrisli kompozitlerin delinebilirliği
MUSTAFA M. ABDULGADIR
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE DEMİR
- Development of epoxy/GNPs and hybrid carbon fabric/epoxy/GNPs nanocomposites and their mechanical/thermal/electrical properties
Epoksi/nanografen ve hibrit karbon kumaş/epoksi/nanografen esaslı nanokompozitlerin geliştirilmesi ve mekanik/termal/elektriksel özellikleri
MAHMUDA AKTER
Doktora
İngilizce
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR BİLİŞİK
- Effect of nanoparticle enhanced fiber rope composite stirrups on shear behaviour of rc beams
Betonarme kirişlerde nanoyapı takviyeli halat kompozitlerin kesme davranışına etkisi
AHMET ERDEM HABERDAR
Doktora
İngilizce
2026
İnşaat MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİT ÇAKIR