İnşaat ve yıkıntı atıkları içeren jeopolimer bağlayıcılı yalıtım malzemelerinin geliştirilmesi
Development of geopoly-binded insulation materials containing construction and demolition waste
- Tez No: 989981
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZER SEVİM, PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde inşaat ve yıkıntı atıkları çok önemli çevresel sorunlara yol açmaktadır. Bunun nedeni depolama ve geri dönüşüm sorunudur. Bu tez çalışması yapı malzemesi biliminin son zamanlarda ilgi gören konularından olan sürdürülebilir, enerji tasarrufu sağlayan ısıl iletkenlik özelliği olan malzemelerin üretimi ile ilgilidir. Bu çalışma, inşaat ve yıkıntı atıklarını (İYA) özellikle tuğla atığı (TA) ve beton atığı (BA) kullanılarak hazırlanan jeopolimer bağlayıcı sistemlerinin geliştirilme potansiyelini, farklı karışım parametreleri ve yüksek fırın cürufu (YFC), silis dumanı (SD) ve metakaolin (MK) gibi yardımcı bağlayıcı malzemeler (YBM) ile birlikte kullanılan geri dönüştürülmüş beton atığı (GBA) ve hafif agregaları değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu sistemlerin taze ve sertleşmiş özellikleri, yayılma deneyi, inşaa edilebilirlik deneyi, basınç dayanımı deneyleri ve ısıl iletkenlik testleri ile ortam sıcaklığında kür koşulları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, NaOH molaritesindeki artış ve beton atığı (BA) oranının yükseltilmesi, karışımların yayılmasını artırırken inşaa edilebilirlik performansını azaltmıştır. Agrega/bağlayıcı oranının yükseltilmesi, yayılmanın azaltmasına rağmen inşaa edilebilirlik kapasitesini iyileştirmiştir. YFC ve SD ilavesi, yayılmayı artırırken; MK'nın İYA bazlı öncüllerle değiştirilmesi, yayılma performansında azalmaya yol açmıştır. Oluşturulan hafif agregalı reçetelerde ısıl iletkenlik değeri referans reçeteye göre düşmüştür. Dayanım gelişimi açısından, yüksek NaOH molaritesi ve Ca(OH)₂ katkısı, basınç dayanımını önemli ölçüde artırmıştır. %100 İYA bazlı karışımlar 28 günlük kür sonunda 4 ila 10 MPa arasında basınç dayanımı gösterirken, YBM içeren karışımlar 8 ila 26 MPa arasında dayanım elde etmiştir. Genel olarak bulgular, İYA kökenli öncüller ile uygun şekilde seçilmiş ve birleştirilmiş hafif agregaların kullanılmasıyla, optimize edilmiş ısıl yalıtım ve kabul edilebilir mekanik performans sunan hafif jeopolimer harçların sürdürülebilir bina uygulamaları için geliştirilebileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In contemporary practice, construction and demolition waste (CDW) leads to significant environmental challenges, primarily due to storage and recycling issues. This thesis focuses on the production of sustainable, energy-efficient materials with thermal conductivity properties—an area that has recently gained attention within building materials science. The study aims to evaluate the potential for developing geopolymer binder systems produced using CDW, particularly brick waste (BW) and concrete waste (CW), in combination with various mix parameters and supplementary binder materials (SBMs) such as ground granulated blast furnace slag (GGBFS), silica fume (SF), and metakaolin (MK), as well as recycled concrete aggregate (RCA) and lightweight aggregates. The fresh and hardened properties of these systems were examined under ambient-temperature curing conditions through flow table tests, buildability assessments, compressive strength tests, and thermal conductivity measurements. The results indicate that increasing NaOH molarity and the proportion of concrete waste (CW) enhanced the flowability of the mixtures while reducing buildability performance. Although higher aggregate-to-binder ratios decreased flowability, they improved buildability capacity. The addition of GGBFS and SF increased flowability, whereas replacing CDW-based precursors with MK led to a decline in flow performance. In the lightweight-aggregate mixtures produced, thermal conductivity values decreased compared with the reference mixture.Regarding strength development, higher NaOH molarity and the incorporation of Ca(OH)₂ significantly improved compressive strength. Mixtures composed of 100% CDW-based precursors achieved compressive strengths between 4 and 10 MPa after 28 days of curing, whereas mixtures containing SBMs reached strengths ranging from 8 to 26 MPa. Overall, the findings demonstrate that lightweight geopolymer mortars offering optimized thermal insulation and acceptable mechanical performance can be developed for sustainable building applications by utilizing CDW-derived precursors combined with appropriately selected and integrated lightweight aggregates.
Benzer Tezler
- Bond strength and anisotropic performance of construction and demolition waste-based geopolymer and cementitious composites for 3d additive manufacturing
Üç boyutlu eklemeli imalata uygun inşaat ve yıkıntı atıkları içeren jeopolimer ve çimento bağlayıcılı kompozitlerin bağ dayanımı ve anizotropik özellikleri
HAMZA ÖZKILIÇ
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Investigation of the rheological and workability properties of construction and demolition waste based geopolymer mortars
İnşaat yıkıntı atıkları kullanılarak tasarlanan jeopolimer bağlayıcılı harçların reolojik ve işlenebilirlik özelliklerinin incelenmesi
HÜSEYİN İLCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Development of low alkalinity activated construction and demolition waste based geopolymer binder systems for 3D printing application
Üç boyutlu baskı uygulaması için düşük alkalinite ile aktive edilmiş inşaat ve yıkıntı atığı esaslı jeopolimer bağlayıcılı sistemlerin geliştirilmesi
HÜSEYİN İLCAN
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- İnşaat yıkıntı atıkları içeren yeni nesil jeopolimer bağlayıcılar
New generation geopolymer binders incorporating construction demolition wastes
ANIL KUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Synergetic effect of recycled coarse aggregate and steel fiber on the mechanical and durability aspects of fly ash/slag based geopolymer concrete
Geri dönüşümlü iri agrega ve çelik lifin uçucu kül/cüruf esaslı jeopolimer betonun mekanik ve dayanıklılık özelliklerine sinerjik etkisi
ASFAW MEKONNEN LAKEW
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUKHALLAD ALMASHHADANI