Production and mechanical characterization of ultra-high performance concrete with basalt fibers
Bazalt lif takviyeli ultra yüksek performanslı beton üretimi ve mekanik karakterizasyonu
- Tez No: 990525
- Danışmanlar: PROF. DR. TOLGA AKIŞ, PROF. DR. SEHA TİRKEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ultra yüksek performanslı beton (UYPB), üstün mekanik özellikleri ve dayanıklılığı nedeniyle literatürde yaygın olarak incelenen bir malzemedir. Ancak, bu malzeme düşük çekme ve eğilme performansına sahiptir. Çelik fiberler bu özellikleri iyileştirmek için yaygın olarak kullanılsa da, artan gözeneklilik, büzülme ve oksidasyon gibi dezavantajlar alternatif yöntemlerin araştırılmasına yol açmıştır. Bu çalışmada, çelik liflere pratik ve sürdürülebilir bir alternatif olan bazalt liflerin (BL) kullanıldığı optimize edilmiş ultra yüksek performansa sahip lif takviyeli beton (UYP-LTB) karışımı geliştirilmesi amaçlanmıştır. Söz konusu karışımla betonun erken ve uzun periyotlardaki dayanıklılığının arttırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda üç aşamalı ve deneysel bir çalışma yürütülmüştür. İlk aşamada, en uygun UYP-LTB karışımı belirlenmiştir. İkinci aşamada, betona eklenen BL dozajının akışkanlık, basınç ve eğilme dayanımı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Son aşamada ise 3 boyutlu yazıcı ile üretilmiş polimer kafes yapılarına sahip BL-UYP-LTB'nin performansı incelenmiştir. Sonuçlar %1 BF dozajının erken yaş mukavemetini iyileştirdiği, kabul edilebilir akışı koruyarak ve uzun vadeli mukavemeti artırarak en etkili performansı sunduğunu göstermiştir. Öte yandan, polimer kafes yapıların kullanılması numunelerin basınç ve eğilme mukavemetini azaltmıştır. Bulgular, BL'nin genel performansı düşürmeden UYP-LTB'de çelik liflerin yerini alabileceğini ve üretimde daha sürdürülebilir ve pratik sonuçlar elde edilebileceğini göstermiştir. Katkılı imalat yöntemlerinin de kullanımı ile, incelenen karışımların yeni nesil yapısal sistemler için ekonomik ve uygun çözümler sağlayabileceği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Ultra-high performance concrete (UHPC) has become a widely studied material in the literature due to its superior mechanical properties and durability. However, its low tensile and flexural performance remains a limitation. While steel fibers are commonly used to solve this issue, their drawbacks including increased porosity, shrinkage, and oxidation led the search for alternative reinforcement methods. This study was focused on developing an optimized Ultra-High-Performance Fiber Reinforced Concrete (UHP-FRC) mix using basalt fibers (BF) as a practical and a sustainable replacement for steel fibers, aiming to preserve mechanical performance while improving early-age and long-term strength. A three-phase experimental work was conducted. In the first phase, the most suitable UHP-FRC mix was selected. In the second phase the influence of BF dosage on flowability, compressive and flexural strengths of UHP-FRC was investigated. Finally, in the last phase, the performance of BF-UHP-FRC with 3D-printed polymer lattice structures was studied. The results showed that a 1% BF dosage offered the most effective performance by improving early-age and long-term strength while maintaining an acceptable flow. On the other hand, the inclusion of polymer lattice structures reduced the compressive and flexural strengths of the specimens. The findings confirm that steel fibers can be fully replaced by BF in UHP-FRC without any reduction on the overall performance and allowing the concrete production to be more sustainable and practical. The investigated mixes that can be used in additive manufacturing may provide promising solutions for the next generation structural systems.
Benzer Tezler
- Fabrication and characterization of ultra high performance cnts/pei nanocomposite filaments for additive manufacturing
Eklemeli imalat için ultra yüksek performanslı iletken nanokompozit filamanların üretimi ve karakterizasyonu
ÖZGE KAYNAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Production and characterization of spark plasma sintered boron carbide ceramic composites suitable for ballistic use
Balistik kullanıma uygun bor karbür seramik kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
BURCU APAK GÜLSEVER
Doktora
Türkçe
2018
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Borür katı çözeltilerin spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of boride solid solutions by spark plasma sintering (SPS)
MELİS KAPLAN AKARSU
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İPEK AKIN KARADAYI
- Yüksek performanslı nano taneli bakır ve bakır alaşımlarının yüksek basınç altında burma prosesiyle geliştirilmesi
Improvement of high performance nano-grained copper and copper alloys under high pressure torsion
HASAN KÖKLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER
- Sarı kantaron yağı ve A vitamini katkılı polimer nanolif yara örtüsü malzemelerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of wound dressing materials containing hypericum perforatum oil and vitamin A
FUNDA NUR KAŞIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN