Compressive strength
59 theses under this subject heading
Borlu çimentoların teknik özellikleri üzerine melasın etkisi
Dünya bor rezervlerinin önemli bir kısmı Türkiye'dedir. Bilindiği gibi bor minerali cam, seramik, tararı, metalürji, nükleer ve temizlik gibi sanayi alanlarında kullanılmaktadır. Bor ve türevlerinin üretimi sonucunda önemli miktarda atık oluşmaktadır. Bu atıkların başka bir sanayi dalında katkı maddesi olarak kullanımı,hem ekonomik açıdan hem de çevre kirliliğinin engellenmesi açısından önemlidir. Ayrıca atıkların hepsi öğütülmüş madde olduğundan enerji tasarrufu da sağlamaktadır. Son yıllarda bor atığı, termik santral taban külü ve uçucu külünün katkı maddesi olarak çimento harcına katılmasıyla ilgili çalışmalar yapılmış, verimli sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda bor atığının %5 oranında kullanımının uygun olduğu ve taban külü ve uçucu külün %5-15 arasında kullanılabileceği bulunmuştur. Özellikle taban külü ve uçucu külün çimentonun eğilme ve basınç dayanımlarını artırdığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada portland çimentosuna katkı maddesi olarak Bandırma Borik Asil İşletmesi atığı, Seyitömer Termik Santrali uçucu külü ve Kütahya Şeker Fabrikası melası kullanılmıştır. Çalışmanın amacı, portland çimentosu üretiminde kullanılan doğal âlçıtaşı yerine borik asit üretim atıklarının kullanılabilirliği ve bu atıkların değişik oranlarda uçucu kül ile birlikte kullanıldığında çimentonun fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisini incelemektir. Ayrıca beton mukavemeti üzerine şeker fabrikası şeker üretim atığı olan melasın etkisi incelenmiştir. Bulunan sonuçlar standartlarla karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Basınç dayanımı, bor, çimento, eğilme dayanımı, şeker melası, taban külü, uçucu kül.
An investigation of mechanical, physical, and microstructural properties of full-scale soilcrete column in organic and clay soil
Jet grouting methods have recently become one of the soil enhancement technologies utilized to provide strength improvement and solve most problems of weak soils. In this study, a full-scale 1 m diameter and 5 m length soilcrete (SC) (jet grout) column was constructed in the organic soil with a water-to-cement ratio of 1 and 400 bar pressure injections. Besides that, SC column has been constructed with 1m depth in clayey soil regarding different pressure injections (300, 325, 350, 375, 400) bar and different rotations (25, 35, 45) rpm. A mechanical, physical, and microstructural investigation was performed on SC samples taken from six different depths (0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, and 2.5) m and at the same depth at five different locations, including the center for organic soil. For clayey soil, the observation of geomechanical properties of SC was taken according to different pressure, rotation parameters, and different location of specimens in grout column. Following tests are performed on each sample: strength characteristics in all conditions, water absorption, density, porosity, and surface friction between SC-soil samples. Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectrometer (EDX) were performed on selected samples to investigate microstructural variation of SC columns regarding all different parameters. The test results showed that the strength of SC varies with depth that exceeded 48%, and within the same depth, the variation is approximately 20% for organic soil, while for clayey soil, the strength decreased by 38% with increasing the pressure and decreased it (6%) with increasing rotations. Other properties (water absorption, density, porosity) also vary regarding all different parameters for both SC in organic and clayey soil. As well as, the surface friction angle of different types of soil-cement grout gains 42° for organic and its varies between 9°-to-19° for clayey soil. The theoretical part of this study is to predict the diameter of SC in both types of soils
Karot numunelerin basınç dayanımına etki eden faktörlerin araştırılması
ÖZET Yerinde beton dayanımının belirlenmesinde önem taşıyan karot numunelerin basınç dayanımlarının hesabı, bir takım faktörlere bağlıdır. Bu faktörler karot numunenin yapı elemanından alınmasından deneye hazırlanmasına kadar geçen bir çok işlemle yakından ilişkilidir. Hazırlanan bu deneysel çalışmada yapıyı temsilen toplam 8 adet donatılı ve donatısız eleman üretilmiş, bu elemanlardan 48 adet donatılı ve donatışız karot alınarak farklı koşullarda bekletilmişlerdir. Karot numunelerin basınç dayanımları, kontrol amacı ile üretilen beton numunelerle karşılaştırılarak dayanımlardaki farklılıklar ve bu farklılıklara sebep olan faktörler araştırılmıştır. Karot basınç dayanımı üzerinde etkili olan faktörlerden örselenme, nemlilik ve donatı etkisi bu çalışmanın kapsamında incelenmiş, elde edilen sonuçlar bu konuda yapılan diğer çalışmalarla karşılaştırılarak detaylı bir şekilde verilmiştir. Anahtar Sözcükler: Karot, boyut etkisi, nemlilik, örselenme, donatı etkisi, beton dayanımı:
Yüksek fırın curufunun betonun mekanik özelliklerine etkisi
ÖZET Beton, yapı mühendisliğinde 20. yüzyılın en önemli yapı malzemesidir. Betonun bağlayıcı fazını oluşturan çimento, betonun bileşenleri içinde özellikleri ve ekonomik değeri bakımından özel öneme sahiptir. Çimentonun yerini alan veya özelliklerine katkı sağlayan doğal veya endüstri atığı puzolan maddeler 19. yüzyılın ikinci yarısından itibaren beton üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü, yeryüzündeki doğal kaynakların verimli ve geri dönüşümlü kullanılması, gelişmiş ekonomilerin önemli sorunlarından biridir. Bu sorunun çözümü için doğal çevrenin kirlenmesine ve tahribine neden olan endüstriyel atıkların depolanması ve geri kazanımı ile ilgili pek çok çalışma yapılmaktadır. Demir-çelik endüstrisinin atığı olan yüksek firm cürufunun (YFC) depolanması, miktarının çok fazla olması nedeni ile özel önem taşımaktadır. Bu atığın yapı sektöründe kullanılması, depolama sorununa kalıcı çözüm olmakta, çimento hammaddesinin ve/veya çimentonun yerini aldığı için üretimde ekonomi sağlamaktadır. Yapılan deneysel çalışmada, İskenderun Demir-çelik fabrikasının atığı olan YFC'nun betonun mekanik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Çimento ağırlığının %30'u ve %60'ı oranlarında YFC, betona üretim aşamasında çimento ile yerdeğiştirmeli (3R, 6R) ve ilaveli (3A, 6A) olarak katılmış, taze betonun işlenebilmesi ve sertleşmiş betonun 7., 28., 90., 180. ve 300. günlerdeki mekanik özellikleri araştırılmış, bu özellikler YFC katılmamış şahit grup ile karşılaştınlmıştır. Toplam 225 adet 10/20 silindir numuneden 75 tanesinde tek eksenli basınç deneyi yapılmış, bu deneyde basınç dayanımından başka ölçülen ve kaydedilen verilerden, gerilme-şekil değiştirme ilişkisi, bu ilişkiden de statik elastisite modülü belirlenmiştir. Diğer numunelerden 75 tanesinde yarma deneyi, 75 tanesinde de çekip çıkarma deneyi yapılmış, yarma dayanımı ve aderans dayanımı belirlenmiştir. Basmç ve yarma deneyi numunelerinde yapılan ultrases ölçümünden yararlanılarak dinamik elastisite modülü de belirlenmiştir. Betonun basmç dayanımı, elastisite modülü, yarma dayanımı ve aderans dayanımı bütün gruplarda zamanla artmıştır. Elastisite modülü, yarma dayanımı ve aderans dayanımı gibi mekanik özellikler, basmç dayanımı ile paralellik göstermiştir. %60 YFC ilaveli grubun işlenebilmesi ve mekanik özelliklerinin şahitten ve diğer gruplardan daha üstün olduğu, ince malzemeden yapılan azaltma ve dayanımdan sağlanan artış nedeni ile betonda kalite ve ekonomi sağladığı tespit edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Beton, yüksek firm cürufu, basınç dayanımı, statik elastisite modülü, dinamik elastisite modülü. ıx
Uçucu kül kullanılarak hazırlanan beton karışımların basınç dayanımının incelenmesi
Uçucu kül, doğru kullanıldığında ve betonun bileşen malzemesi olarak kullanıldığında değerli ve kullanışlı bir ürüne dönüşebilir. Uçucu kül, puzolanik özelliklerinden dolayı beton yapılarda kullanıldığında betona önemli faydalar sağlar.Bu çalışmanın amacı, uçucu külün kimyasal bileşiminin betonun basınç dayanımı üzerindeki etkisini incelemektir. Uçucu kül ile kısmi çimento ikamesi kullanılan 12 beton numunesinin basınç dayanımı testlerinden elde edilen sonuçlar verilmiştir. Bu modeller, uçucu külün görünen bileşiminin bir fonksiyonu olarak betonun basınç dayanımını tahmin etmek için 6 numunesi saf betondan oluşan bir referans modelle karşılaştırıldı. bu çalışmada aynı oranlarda çimento, kum ve su kullanılarak beton numuneleri oluşturulmuştur. Uçucu kül içeren beton numuneleri, 1m3 betona farklı oranlarda %10, %20 uçucu kül eklenerek oluşturulmuştur, Uçucu kül içermeyen beton numunesi ile uçucu kül içeren beton numunelerine 3, 7 gün ve 28 gün kürleme işlemi uygulandı. Deney sonuçlarına göre, uçucu kül miktarının artışı ile birlikte beton numunelerinin basınç dayanımı artmış.
Effect of blast furnace slag and pumice on the properties of cement mortar
In this study, the effect of ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and pumice powder (PP) substitution on the properties of fresh and hardened mortar was investigated. 480 samples were prepared for ten different mixtures with GGBFS and PT substitutes, and two different cures (laboratory and temperature-humidity controlled room) were applied to the samples. The spreading properties of the mixtures were tested to determine the effect of GGBFS and PP on the fresh mortar properties. The physical properties such as unit volume, water absorption, porosity, and mechanical properties such as flexural and compressive strength of the hardened mortar samples, which were cured for 3, 7, 28, and 90 days, were investigated. It was observed that the P0C20 samples containing 50% GGBFS and 0% PP showed high spreading, and the substitution of GGBFS and PP decreased the physical property values compared to the reference sample. The specimens cured in a temperature-humidity controlled condition showed higher mechanical properties than the laboratory cured specimens. It was determined that the GGBFS and PP substitution had a negative effect on the early age strength, but the compressive and flexural strengths of the 90-day samples with 35% GGBFS replacement were increased.
Dolgu duvarlarının betonarme çerçeve sistemlere olan etkisinin incelenmesi
Duvar davranışının analizlere yansıtılabilmesi için kompozit harç ve tuğladan oluşan bu elemanın, çeşitli gerilme durumları altındaki davranışını açık bir şekilde anlamak gereklidir.Tuğla duvar karakteristikleri, harç ve tuğlanın etkisi altındadır. Yapılan çalışma iki kısımda ele alınmıştır. İlk olarak Türkiye de üretilen farklı üç tip tuğla ve iki farklı harç kullanılmıştır. Düşey üniform konsantrik yük etkisi altında zayıf harç güçlü tuğla, güçlü harç zayıf tuğla vb. farklı boyutta prizma ve paneller ve çeşitli kombinasyonlarla oluşturularak duvarın elastisite modülü, dayanımı vb. özellikleri deneysel olarak araştırılmıştır. Türkiye'deki duvar ile ilgili standartlara paralel olarak duvar, harç ve tuğla arasında dayanım, elastisite modülü bakımından karşılaştırmalar yapılmıştır.İkinci olarak da, taşıyıcı olmayan dolgu duvarın, betonarme yapıların deprem davranışına olan etkileri konu edilmiştir. Farklı modeldeki dolgu duvar örnekleri eşdeğer basınç çubuğu ve sonlu elemanlar metodu olarak iki şekilde ele alınarak SAP2000N yapı analizi programıyla çözülmüştür. Duvarlı ve duvarsız olarak düşünülen sistem örnek sonuçları karşılaştırıldığında dolgu duvarın kesme kuvveti, yanal deplasman, rijitlik gibi özellikleri etkilediği görülmüştür.
Effect of using pvc powder on the fresh and rheological behavior of self-compacting concrete
Current study is aimed to find out the effect of using PVC powder on the fresh and rheological properties of self-compacting concrete (SCC). Self-compacting PVC powder concrete (SPC) mixtures were designed with a total binder content of 550 kg/m3 and at a water-to-binder (w/b) ratio of 0.35. Portland cement (PC) was replaced with PVC powder with replacement levels of 0%, 5%, 10%,15%, 20% and 25% by weight in all SPC mixtures. Totally six mixtures were designed and their workability properties were investigated in terms of slump flow diameter, T50 slump flow time, V-funnel flow time, and L-box height ratio. Additionally, the rheological behavior of the SPC was evaluated by using the ICAR rheometer apparatus. Moreover, 56-day compressive strengths of self-compacting concretes containing PVC powder were also examined. From obtained results it can be seen that the utilization of PVC powder into SCC significantly influenced the fresh, rheological and compressive strength characteristics of the SCC mixtures.
Farklı bağlayıcılarla üretilen kenevir tuğlaların mekanik ve ısıl özellikleri
Günümüzde gelişen teknolojiler sayesinde geleneksel yapı malzemelerine alternatif ürünler elde edilmektedir. Yapı sektöründe hem ekonomik hem de daha kaliteli malzeme arayışının yanı sıra sürdürülebilir ve çevreci ürün kullanımına ilgi her geçen gün katlanarak artmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında endüstriyel kenevir bitkisinin biyokütlesinin farklı bölümlerinden elde edilen malzemeler kullanılarak, yapı sektörüne yönelik doğal ve yenilikçi bir ürün olan ve farklı bağlayıcı malzemelerle üretilen kenevir tuğlalar araştırılmıştır. Araştırma kapsamında deneysel bir çalışma yürütülmüş ve farklı bağlayıcılar kullanılarak üretilen kenevir tuğlaların mekanik ve ısıl özellikleri incelenmiştir. Bağlayıcı karışımlarının belirlenmesi için harçlar üretilmiş ve üretilen harçlar üzerinde yayılma, birim hacim ağırlık, basınç dayanımı ve eğilme dayanımı deneyleri yapılmıştır. Bu aşamadan sonra bağlayıcı malzeme olarak kireç, hidrolik kireç, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül kullanılmasıyla kenevir tuğla üretimleri yapılmıştır. Ayrıca, karışımlarda kenevir biyokütlesinin kök, gövde ve uç kısımlarından elde edilen farklı uzunluklarda kenevir kıtıklarının kenevir tuğla özellikleri üzerine etkileri de incelenmiştir. Deneysel çalışmalarla, mekanik özelikler üzerinde bağlayıcı türünün, kenevir kıtığı uzunluğunun ve kullanılan kenevir kısmının etkileri gözlenirken, ısıl özelikler üzerinde ise bağlayıcı türünün belirgin bir etkisi gözlenmemiştir. Çalışma sonucunda, kireç dışında diğer bağlayıcı malzemeler ve daha uzun kenevir kıtıklarının kullanılmasıyla hem mekanik özelikleri yüksek hem de ısıl özelikleri daha iyi kenevir tuğlalar elde edilebileceği ortaya konmuştur.
Çelik tel narinliği ve içeriğinin betonun kırılma enerjisine etkisi
Bu tez çelik tel narinliği ve içeriğinin betonların kırılma enerjilerine etkisinin araştırılmasını kapsamaktadır. Araştırma kapsamında Ülkemizde üretimi yapılan çelik teller ve uygulama açısından uygun çelik tel içeriklerinin kullanılması hedeflenmiştir. Bu amaçla 65 ve 80 narinliğe sahip çelik teller 15 kg/m3, 20 kg/m3 ve 25 kg/m3 miktarlarda betona ikame edilerek numuneler üretilmiştir. Deneysel çalışmada C30/37 beton sınıfı ve 15 cm çökme değeri referans alınmıştır. Taze betonlar üzerinde işlenebilirlik ve taze birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Sertleşmiş çelik tel donatılı (ÇTDB) numuneler üzerinde sırasıyla basınç ve yarmada çekme dayanımı deneyleri yapılmıştır. Basınç dayanımı deneyi için 150mmx150mmx150mm küp ve yarma dayanımı deneyi için ise 100mmx200mm silindir numuneler kullanılmıştır. Ayrıca 150mmx150mmx600mm boyutlarında üretilen çentikli prizmatik kiriş numuneler üzerinde eğilme deneyi yapılarak numunelerin eğilme dayanımları belirlenmiştir. Eğilme deneyinden elde edilen yük-sehim eğrilerinden ise ÇTDB'ların kırılma enerjileri hesaplanmıştır. Deney sonuçlarına bağlı olarak çelik tel içeriğinin artmasıyla basınç, yarmada çekme ve eğilme dayanımlarında artışlar elde edilmiştir. Eğilme ve yarma dayanımlarında artışlar basınç dayanımına kıyasla daha yüksek elde edilmiştir. Çelik tel narinliği ve içeriğine bağlı olarak ÇTDB kirişlerin kırılma enerjilerinde belirgin artışlar elde edilmiştir.
Genleştirilmiş vermikülit kullanılarak üretilen silis dumanı katkılı-çimento esaslı kompozitlerin yüksek sıcaklık dirençleri
Bu tez çalışmasında genleştirilmiş vermikülit ile üretilen, farklı oranlarda silis dumanı içeren çimento esaslı harçların yüksek sıcaklık etkisindeki mekanik dayanımları araştırılmıştır. Bu amaçla, üç değişik vermikülit/çimento hacimsel oranına sahip karışımlar içerisine, çimento ağırlığının %5, %10 ve %15'i oranında silis dumanı ilave edilerek, 40 mm× 40mm ×160 mm boyutlarında dikdörtgen prizma numuneler üretilmiştir. Üretilen numuneler; yüksek sıcaklık fırınında, 300 ºC, 600 ºC ve 900 ºC sıcaklık etkisinde bırakıldıktan sonra eğilme ve basınç dayanımı ile ultrases geçiş hızı testlerine tabi tutulmuşlardır. Elde edilen sonuçlar, oda sıcaklığı etkisindeki numunelerin mekanik dayanımları ve ultrases geçiş hızları ile karşılaştırılmıştır.Yüksek sıcaklığa dirençli harç üretmek amacıyla yapılmış olan bu çalışma sonucunda, deney sonuçları değerlendirilmiştir. Yüksek sıcaklık etkisinde silis dumanı içeren numunelerin, silis dumanı içermeyen numunelere göre, basınç dayanımlarının yüksek, eğilme dayanımlarının ve ultrases geçiş hızlarının düşük olduğu gözlenmiştir.
Effect of steel fiber on strengthening reinforced concrete beam
Concrete is weak in tension and strong in compression, However, concrete is a developing material and the relevant studies towards the change and development of concrete which researchers have carried out the date reveals that the developed concrete improves the behavior of structural member. Steel Fiber Reinforced Concrete (SFC) is a type of concrete that is being studied to improve the mechanical behavior of structural members under different load conditions. In this thesis, compressive and splitting tensile strength of steel fiber reinforced concrete and flexural strength of steel fiber reinforced concrete beams were investigated during strengthening process. Moreover, finite element method based modeling of steel fiber reinforced concrete beams, which is used in order to determine the flexural strength, was investigated in this thesis. SFC samples of splitting tensile test reveals high strength values, while compression samples gain only 3.3% of improvement with added 1% of steel fiber dosage. In other hand, SFRC samples having a size of 100mm*100mm* 500mm shows better improvement according to the samples without steel fiber. In addition, improvement in flexural strength is checked with respect to curing time According to the results, flexural strength of SFRC samples in age of 7days shows good improvement as compared to the strength of RC samples in age of 7 days. As finite element modeling results are compared with the experimental results, it is observed that there is perfect agreement between them. Therefore, it can be concluded that finite element based modeling is a good technique in order to determine flexural strength of SFC samples.
Kaplanmış agregaların hafif beton üretiminde kullanabilirliği
Günümüzde, beton yaygın olarak kullanılan bir yapı malzemesi olup beton üretiminde toplam hacmin %60-75'ini agregalar oluşturmaktadır. Hafif beton üretebilmenin yollarından biri, beton içerisinde kullanılan agregaların hafif agrega olarak tercih edilmesidir. Bu yolla doğal veya yapay hafif agregaların beton içerisinde tercih edilip düşük yoğunluk ve ısı yalıtımı gibi amaçlarla hafif beton üretimi gerçekleştirilmektedir. Ülkemiz, özellikle pomza kaynakları açısından büyük potansiyele sahip olsa da hafif beton üretimi ve kullanımı açısından günümüzde hala istenilen seviyeye ulaşılamamıştır. Hafif betonların üretiminde kullanılan doğal hafif agregaların en temel özellikleri, iç yapılarının yüksek oranda boşluklu oluşu ve çimento ile yeterli aderansı sağlayabilecek bir yapıda olmalarıdır. Bu çalışmada, Kayseri-Talas yöresine ait pomza, agregası dört farklı su/bağlayıcı oranına sahip çimento hamuru ile kaplanmıştır. Kaplanmış agregaların temel fiziksel ve mekanik özellikleri incelenerek taşıyıcı hafif beton üretiminde kullanılmıştır. Kaplanmış ve kaplanmamış pomza agregalar kullanılarak üretilen taşıyıcı hafif betonlara basınç dayanımı, çekme dayanımı, eğilme dayanımı ve elastisite modülü tayini deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre kaplanmış pomza agregalar kullanılarak üretilen taşıyıcı hafif betonların bütün değerlerinde önemli derecede iyileşmeler ve artışların meydana geldiği tespit edilmiştir. Böylece çimento hamuru ile kaplanmış pomza agregaların taşıyıcı hafif beton üretiminde kullanılabileceği belirlenmiştir.
Yapay zeka tabanlı uygulamalarla diatomit ve pomza ikameli çimento harçlarının basınç dayanımlarının tahmini
Yapay sinir ağları (YSA) ve uyarlamalı ağ tabanlı bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) gibi yapay zeka uygulamaları, çimento ve beton sektöründeki uygulamalarda çeşitli özellikleri tahmin etmek için bir çok araştırmacı tarafından oldukça yaygın olarak kullanılan güvenilir yöntemler olarak ifade edilmektedir. Bu nedenle yapılan çalışmada, çimento harçlarının basınç dayanımlarının tahmini için YSA ve ANFIS ile farklı özelliklerdeki tahmin modelleri oluşturulmuştur. Bu modeller için Portland çimentosu ile içerisine pomza ve/veya diatomit ikame edilmiş olan yedi farklı harç numunesinin, 2., 7., 28. ve 90. hidratasyon günlerindeki basınç dayanım sonuçları kullanılmıştır. Modellerin eğitimi için 168 adet, testi için 28 adet veri kullanılmıştır. YSA ve ANFIS modellerinde; hidratasyon yaşı, Portland çimento, pomza, diatomit, su olmak üzere 5 giriş parametresi ve harçların basınç dayanımı olmak üzere 1 çıkış parametresi belirlenmiştir. Sonuçlarının karşılaştırılmasında hata kareleri ortalamasının karekökü (RMSE), ortalama mutlak yüzde hata (MAPE) ve belirleme katsayısı (R2) gibi literatürde tercih edilen üç farklı istatiksel yöntem kullanılmıştır. Ayrıca her test sonucu tek tek irdelenerek hataların daha net görülebilmesi için 2., 7., 28. ve 90. hidratasyon günlerindeki gerçek değerler ile tahmin edilen basınç dayanımları arasındaki farklar ve % değişimleri belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre, YSA modelleri arasında Elman geri yayılımlı sinir ağı modelinin ve ANFIS modelleri arasında ise Psig üyelik fonksiyonu modelinin en iyi model olduğu olduğu belirlenmiştir. Bunun yanı sıra modellerin güçlü ve faydalı olduğu, dolayısıyla hem YSA hem de ANFIS modelleriyle pomza ve diatomit ikamesi ile hazırlanmış çimento harçlarının basınç dayanımı tahminlerinin, çok küçük hata ve kısa bir sürede oldukça iyi bir şekilde gerçekleştirilebileceği düşünülmektedir.
Pirinç kabuğu külü ikameli çimento numunelerinin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Dünyada endüstri üretimlerinin yan ürünü olan atıkların uzaklaştırılması ve depolanması zor bir durum olmakla beraber çevre kirliliğinde de büyük bir sorun oluşturduğu bilinmektedir. Bu atıklardan biri de pirinç üretiminden ortaya çıkan pirinç kabuğudur. Dünyada 100 milyon ton pirinç kabuğu atığı meydana gelmekte ve pirinç kabuğunun yakılmasından 20 milyon ton PK Külü elde edilmektedir.Endüstriyel bir atık olan pirinç kabuğunun inşaat sektöründe kullanımı göz önüne alındığında, inorganik ve organik bileşenlerden oluşan pirinç kabuğu külünün yapısında bulunan yüksek miktardaki silis (% 92-% 93) sayesinde betonun birçok özelliğini iyileştirerek dayanımını arttırmasının yanı sıra pirinç kabuğunun atık olarak kullanımı ile çevresel kirlilik ve enerji kaynaklarının korunmasında yararı arttıracağı düşünülmektedir.Bu çalışmada; 600, 700, 800oC sıcaklıklarda yakma işlemi ile pirinç kabuğu külü elde edilmiş ve pirinç kabuğu külünün çimento harç numuneleri fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Pirinç kabuğu külünün çimento harç numunelerinin fiziksel özelliklerine etkisini araştırmak amacıyla; 600, 700, 800oC sıcaklıklarda elde edilen pirinç kabuğu külleri % 0, 5, 10, 15, 20 oranlarında çimento ile ikame edilerek çimento numuneleri hazırlanmış ve her bir grup için standart kıvam priz süresi, hacim genleşmesi değerleri tespit edilmiştir. Pirinç kabuğu külünün çimentonun mekanik özelliklerine etkisini araştırmak amacıyla; 600, 700, 800oC sıcaklıklarda elde edilen pirinç kabuğu külleri % 0, 5, 10, 15, 20 oranlarında çimento ile ikame edilerek 50X50X50 çimento harç numuneleri hazırlanmış ve her bir grup için, numunelerin 2, 7, 28, 56, 90 günlük basınç dayanımları tespit edilmiştir. Ayrıca pirinç kabuğu küllerinin özgül yüzey, özgül ağırlık değerleri ve tane boyut dağılımları tespit edilmiştir.Yapılan çalışma sonucunda: yakma sıcaklığı arttıkça pirinç kabuğu külünün özgül yüzey alanının arttığı; farklı yanma sıcaklıklarında elde edilmiş pirinç kabuğu külleri ile % 5, 10, 15, 20 oranlarında hazırlanan tüm çimento numunelerinde, referans çimentoya göre su ihtiyacının arttığı ancak çok yüksek düzeyde olmadığı; en yüksek basınç dayanımı, birim hacim ağırlık değerlerine % 5 oranında (800oC)pirinç kabuğu külü ikameli çimento numunelerinin sahip olduğu; en düşük porozite değerlerine (800oC)pirinç kabuğu külü ikameli çimento numunelerinin sahip olduğu görülmüştür. Tüm bu veriler ışığında pirinç kabuğu külünün yakma sıcaklığı ve ikame miktarının basınç dayanımı üzerinde etkili olduğu tespit edilmiştir.
Cam lifi takviyeli betonlarda olgunluk indeksi yöntemi ile eğilme ve basınç dayanımlarının tahmin modelinin geliştirilmesi
Cam lif takviyeli betonlar (GRC-CTB) yüksek mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olması nedeniyle inşaat sektöründe kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Normal betonlardan farklı olarak çok düşük kalınlıklarda kabuk elemanlar olarak üretilmekte bu yönüyle çevresel etkiler açısından da sürdürülebilirlik kriterlerine katkı sağlamaktadır. Ayrıca kabuk elemanların tasarımında basınç dayanımından daha çok eğilme ve çekme dayanımları ana kriterler olarak kullanılmaktadır. Betonun üretim sonrası kalıpta bekleme süreleri ile söküm sürelerinin doğru bir şekilde izlenmesi, doğru zamanda kalıptan çıkarma işleminin başlatılabilmesi çok önemlidir. Kalıptan söküm sürelerinin belirlenmesinde tahribatlı test yöntemleri ile dayanımların belirlenmesi erken yaş dayanımları için uygulanabilir değildir. Bu amaçla erken yaşlardaki dayanım gelişiminin izlenmesi için çeşitli yöntemler mevcuttur. Beton dayanım gelişimini tahmin eden tahribatsız yöntemlerden biri olan olgunluk metodu; zamanın ve sıcaklığın malzemenin özellikleri üzerindeki ortak etkisini inceleyen ve aynı olgunluğa ulaşmış aynı karşıma sahip betonların aynı özelliğe sahip olduğu varsayımına dayanan tahribatsız bir yöntemdir. Bu yöntemle özellikle betonun erken yaşlardaki dayanım gelişimi çevresel etkilerde göz önünde bulundurularak değerlendirmek mümkün olmakta ve kalıp alma süreleri de kontrol edilebilmektedir. Literatürde bu yöntemde olgunluk ve basınç dayanımı ilişkisi kullanılarak tüm bu parametreler kontrol edilmektedir. Lif takviyeli betonlarda ise kritik olan dayanım değeri basınç dayanımından daha çok eğilme dayanımı olmaktadır. Bu çalışmada; cam lifi takviyeli betonlarda olgunluk indeksi yöntemi ile eğilme ve basınç dayanımının tahmin modelinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda % 0, 1, 2 ve 3 oranlarında cam lif takviyeli betonlar üretilmiştir. Her tip betonun C değerlerinin belirlenmesi için Ağırlıklı Olgunluk Yöntemi kullanılmıştır. Devamında üretilen betonlardan hem basınç hem de eğilme örnekleri içerisine yerleştirilen sıcaklık sensörleri ile 1, 2, 3, 5, 7, 14, 28 ve 56. günlerde sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilerek olgunluk indeksi değerleri hesaplanmıştır. Aynı günlerde farklı oranlarda cam lifi takviye edilmiş örnekler üzerinde basınç ve eğilme dayanımı değerleri ile yoğunluk ve Leeb sertlik ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen veriler kullanılarak lif takviyeli betonlarda lif miktarına bağlı olgunluk-basınç dayanımı, olgunluk-eğilme dayanımı ilişkileri ortaya konulmuştur. Bu veriler ışığında cam lifi takviyeli betonlar için yeni bir olgunluk-dayanım ilişki modeli önerilmiştir.
Geri kazanılmış agregalı betonlarda beton dayanımının regresyon analizi yöntemi ile istatistiksel olarak incelenmesi
Bu tez çalışmasının amacı, geri kazanılmış agregalı betonların 28 günlük basınç dayanımlarını tespit eden pratik matematik modellemeler geliştirmektir. Literatürde yer alan geri kazanılmış agrega ile elde edilen betonların karışım oranları derlenmiş ve edilen veriler doğrultusunda, Tepki Yüzeyi Metodu (TYM) kullanarak üç model geliştirilmiştir. Tepki yüzey metodu, bir problem ya da süreç ele alınırken bu problemi etkileyen bir veya daha fazla parametreyi göz önünde bulundurarak bu parametrelerin yanıt ile aralarındaki ilişkiyi inceleyen istatiksel ve matematiksel bir analiz yöntemidir. Bu tez çalışmasında, Tepki yüzey metodu kullanılarak, geri kazanılmış agrega kullanılarak elde edilen betonların 28 günlük basınç dayanımı tepki değeri olarak, bu tepki değerine etki eden su/çimento, su emme oranı ve toplam agrega/ince geri kazanılmış agrega değişkenleri etki eden parametreler olarak belirlenmiştir. Elde edilen modellemeler, matematiksel denklemler ve 3 boyutlu grafiklerle ifade edilmekte olup, incelendiğinde W/C arttıkça dayanım değerlerinin azaldığı görülmektedir. Aynı zamanda A/C oranı arttıkça 28 günlük basınç değerlerinin arttığı açıkça görülmektedir. Bunlara ek olarak, toplam agrega/ince geri kazanılmış agreganın 28 günlük basınç dayanımı üzerinde anlamlı bir etkisi olduğu görülmüştür. Başka bir modelde su emme oranı yüksek olan agregaların kullanılması 28 günlük basınç dayanımına olumlu yönde katkı gösterdiği görülmektedir
Nano malzemeli çimento bağlayıcılı kompozitlerin yüksek sıcaklık dayanıklılığının incelenmesi
Bu tez çalışmasında, nano silis (NS) ve karbon nano tüp (KNT) içeren çimento esaslı kompozitlerin (ECC) yüksek sıcaklık dayanıklılığı ve kendiliğinden iyileşme performansı incelenmiştir. Karışımlarda, bağlayıcı yerine NS ve KNT kütlece %0, %0.25, %0.50 ve %0.75 oranlarında kullanılmıştır. NS ve KNT içeren bu karışım oranları ile 505050 mm boyutlarında küp, 5075360 mm boyutlarında prizmatik ve Ø100200 mm boyutlarında silindir numuneler üretildikten sonra plastik torbalarda 23±2 °C'de 28 gün süreyle kür edilmiştir. Bu kür süresinden sonra, oda sıcaklığına (20±2 ℃) ve 100 ℃, 200 ℃, 300 ℃ ve 400 ℃ sıcaklıklara maruz bırakılan numuneler üzerinde basınç dayanımı ve eğilme dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bu sıcaklıklara maruz bırakılan silindir numunelerden kesilen Ø10050 mm silindir numuneler üzerinde, ön yükleme ile çatlaklar oluşturulmuştur ve ıslanma/kuruma döngüsüyle bu çatlakların kendiliğinden iyileşme davranışı incelenmiştir. Islanma/kuruma döngülerinden sonra iyileşen numuneler üzerinde yarmada çekme dayanımı, hızlı klorür geçirgenliği ve ultrasonik ses geçirgenliği deneyleri gerçekleştirilmiştir. Dahası, iyileşen numunelerden alınan örnekler üzerinde, kendiliğinden iyileşme ürünlerinin morfolojik özelliklerini incelemek için SEM, EDS, XRD ve FTIR analizleri gerçekleştirilmiştir. ECC numunelerinin basınç dayanımı ve eğilme dayanımı deney sonuçları incelendiğinde, en iyi sonuçlar NS içeren ECC numunelerinden elde edilmiştir. ECC numunelerinin kendiliğinden iyileşme performansı incelendiğinde ise en iyi iyileşen numunenin %0.75 NS içeren ECC numunesi olduğu görülmüştür.
Atık lastik ve silis dumanı kullanılarak üretilen köpük betonların mekanik ve bazı durabilite özellikleri
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, çimento dozajı ve agrega olarak atık lastiğin H2SO4 ve donma-çözülme döngülerine maruz kalan köpük betonların mekanik, kapilerite ve aşınma özellikleri üzerindeki etkilerine ilişkin deneysel bir çalışma sunmaktadır. Köpük beton karışımları, portland çimentosunun kısmi ikamesi olarak iki yüzde 0 ve 20 silis dumanı ve ince agregaların ikamesi olarak %100 atık lastik ile yapılmıştır. Silis dumanı içeriği %0 ve %20 olan iki grup karışım hazırlanmıştır. Her karışım grubunda 300, 400 ve 500 kg/m3'lük üç çimento ve 20, 40 ve 60 kg/m3'lük üç köpük kullanılarak su/bağlayıcı (s/b) oranı 0.75 olan beton karışımları elde edilmiştir. Taze betonların işlenebilirliği yayılma çapına bakılarak değerlendirildi. Karışımların basınç ve eğilme dayanımları 7 ve 28 gün sonra belirlendi ve kapilerite özellikleri 28 gün sonra porozite ve su emme yoluyla ölçüldü. Mikroyapı incelemelerine ek olarak büzülme, emicilik, aşınma, asit saldırısı ve 30 ve 60'lık donma-çözülme döngüleri için testler de gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, çimento dozajındaki artışın, 20 kg/m3 köpük içeriğinde 300 kg/m3 dozajlı karışıma kıyasla, 500 kg/m3 çimento içeriğinde basınç dayanımında %204,50 maksimum artışla sonuçlandığını göstermiştir. Elde edilen sonuçlara göre, çimento dozajı sırasıyla 300 kg/m3 ve 500 kg/m3 ve köpük içeriği 20 kg/m3 olan karışımlar için sırasıyla 5032 × 10-6 ve 7065 × 10-6 mm/mm en düşük ve en yüksek rötre değerlerinin elde edildiği sonucuna varılmıştır. Sonuçlar ayrıca, 500 kg/m3 köpük içeriği ve 20 kg/m3 olan silis dumanı katkılı karışımın aşınma, D-Ç döngüleri ve asit saldırısına maruz kaldıktan sonra en iyi direnci gösterdiğini göstermiştir. ANAHTAR KELİMELER:Atık lastik, Basınç dayanımı, Köpük beton, Sürdürülebilirlik, Isıl iletkenlik
Yığma yapıların mikro modellenmesinde dönel yayılı hasar modelinin etkinliğinin incelenmesi: Eindhoven duvarları örneği
Bu tez çalışmasında, düzenli örülmüş yığma duvarların mikro seviye analizlerinde dönel yayılı hasar modelinin etkinliği araştırılmıştır. Çözümlerde sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak MATLAB programlama dilinde bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Önerilen yöntemin doğruluğunu incelemek amacıyla JD4, JD6 ve JD7 Eindhoven duvarlarının deney sonuçları kullanılmıştır. Sayısal ve deneysel sonuçlarının karşılaştırmaları, maksimum yük taşıma kapasitesi, taban kesme kuvveti, tepe yer değiştirmesi, eşik yer değiştirmesi, hasar ilerleyişi ve toplam enerji değerleri açısından yapılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda, önerilen hasar modeline ait ön yüke karşılık tuğla ve harç birimlerin basınç dayanımı arasında iki eşitlik önerilmiştir. Aynı zamanda tuğla ve harç birimlerin basınç dayanımına karşılık çekme dayanımı ve elastisite modüllerinin elde edildiği eşitlikler verilmiştir.
Çelik lif donatılı betonların tasarımı için grafik tabanlı bir yaklaşım
Çelik Lif Donatılı Beton (ÇLDB) geleneksel betonun gevreklik probleminin giderildiği özel bir beton türüdür. Bu özel beton türünün kullanımı her geçen gün yaygınlaşmaktadır. Özel beton türleri içerisinde kullanım miktarının artması ile ÇLDB için bazı ihtiyaçlar ortaya çıkmıştır. Gerek akademik çalışmalarda gerek uygulamada bu ihtiyaçların başında, pratik bir karışım hesabı gelmektedir. Bu tez çalışmasında, bu ihtiyacın giderilebilmesi için grafik tabanlı bir ÇLDB tasarımı amaçlanmıştır. Bu amaçla, farklı granülometrilere, farklı çimento dozajı ve su/çimento oranlarına, farklı lif miktarlarına ve lif tiplerine sahip ÇLDB karışımları üretilmiştir. Çökme ve Ve-Be testleri yardımıyla üretilen karışımların taze beton özellikleri belirlenmiştir. 150 mm ayrıtlı küp numuneler yardımıyla ÇLDB'lerin basınç ve yarma dayanımları, 150/150/500 ve 80/80/300 mm boyutlu kiriş numuneler yardımıyla da eğilme dayanımları ve tokluk değerleri tespit edilmiştir. Elde edilen tüm deney sonuçları karşılaştırılarak, ÇLDB'ler için bileşim oranları, işlenebilirlik ve dayanımlar arasındaki ilişkiler grafikler ile ortaya konulmuş ve uygun grafikler bir araya getirilerek bir monogram oluşturulmuştur. Bu monogram yardımıyla, ÇLDB'lerin tasarımına yeni bir bakış açısı getirilmeye çalışılmıştır. Bunun yanında, sertleşmiş betonlar üzerinde Ultrases Geçiş Hızı ölçümleri yapılmış ve deneyler sonucunda ÇLDB'lerin dayanım özelliklerinin tahribatsız metotlarla belirlenmesine de önemli katkılarda bulunulmuştur. ÇLDB'leri normal betonlardan üstün kılan en önemli özelliklerinden biri de tokluktur. Bu çalışmada, farklı basınç dayanımlarına sahip ÇLDB'lerin tokluk özellikleri de ayrıntılı biçimde incelenmiştir. Sonuçta, farklı tasarım girdilerine sahip ÇLDB'lerin hızlı ve gerçekçi bir şekilde dayanım ve tokluk özelliklerinin öngörülmesine yardımcı olacak grafikler ortaya koyulmuştur. Bu grafikler sayesinde, araştırma ve uygulamada, deneme çalışmaları sırasında malzeme ve zaman kaybının en aza ineceği düşünülmektedir. Böylece, çalışmalar, daha ekonomik ve daha hızlı şekilde hedeflenen sonuçlara ulaşabilecektir.
Kesikli granülometrili betonların mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
Bu tez çalışması kapsamında, kesikli ve sürekli granülometriye sahip agrega ile üretilen betonlar üzerinde mekaniksel ve fiziksel deneyler yapılarak sonuçları irdelenmiştir. Bunun için sürekli ve kesikli granülometriye sahip olan dere ve kırmataş agregası olmak üzere iki farklı agrega yığınıyla 300 ve 400 dozlu beton numuneleri üretilmiştir. Bu karışımlarda 4 seri kesikli bir seri sürekli granülometride olmak üzere, her doz için 5 seri, toplamda 20 seri beton numunesi üretilmiştir. Bu karışımların hepsinde su/çimento oranı 0,50 olarak alınmıştır.Deneylerde Türk standartlarındaki kare delikli elekler kullanılmış ve maksimum dane çapı (dmax) 32 mm olarak alınmıştır. Kesikli granülometri oluşturmak için sırasıyla (0-4), (4-8), (8-16) ve (16-32)mm elek göz açıklıklarına karşılık gelen agrega yığından çıkarılarak kesikli granülometri oluşturulmuştur.Kesikli ve sürekli granülometriye sahip agregalarla üretilen beton numuneleri ile fiziksel ve mekaniksel (basınç dayanımı, eğilmede çekme dayanımı, yarmada çekme dayanımı, aşınma dayanımı, yüksek sıcaklık etkisi, Ultrasonik ses geçiş hızı vb.) deneyler yapılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuçların literatürle uyumlu olduğu görülmüştür. Kırmataş agregası için sürekli granülometriye sahip numunelerin ve dere agregası için ise (8-16)mm'lik agreganın olmadığı kesikli granülometriye sahip numunelerin daha yüksek mekaniksel dayanım gösterdiği gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Beton, kesikli granülometri, mekanik özellikler
Mobilya üretiminde kullanılan plastik esaslı levhanın çeşitli köşe birleştirmelerinin diyagonal basma ve çekme performansına etkileri
Bu çalışma, mobilya üretiminde kullanılan plastik esaslı levhadan hazırlanan çeşitli köşe birleştirme tekniklerinin diyagonal basma ve çekme performansına etkilerini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Bu maksatla plastik levhadan (Kavelalı new wood tutkallı, kavelalı polimarin tutkallı, yabancı çıtalı düz new wood tutkallı, yabancı çıtalı (450) gönye burun new wood tutkallı, kinişli lambalı new wood tutkallı, yıldız vidalı 4x50 tutkalsız, yıldız vidalı 4x60 tutkalsız, alyan vidalı-50, minifiks, trapez birleştirme) ile hazırlanan köşelere ASTM-D 1037 esaslarına göre diyagonal basma ve çekme deneyi uygulanmıştır. Sonuç olarak, diyagonal basma direnci, en yüksek kavelalı new wood tutkallı birleştirmede (820N), en düşük; yıldız vidalı 4x60 birleştirmede (196N) bulunmuştur. Diyagonal çekmede; en yüksek kavelalı new wood tutkallı birleştirmede (1662N), en düşük minifiks birleştirmede (343N) çıkmıştır. Buna göre mobilya üretiminde kullanılan plastik esaslı levhada kavelalı new wood tutkallı köşe birleştirme uygulaması diğer köşe birleştirme uygulamalarına göre avantaj sağlayabilir.
Katkıların beton performansına etkisi
Bu deneysel çalışmada silis dumanı ve uçucu kül akışkanlaştırıcı katkılarla beraber kullanarak yüksek dayanımlı, uygun işlenebilirlikli ve güvenilir olan bir betonu hazır beton santrallerinde üretmek amaçlanmıştır. Toplam 9 set deney yapılmıştır. Küpler 15x15x15 cm boyutlarındadır. Slump 15 - 18 cm aralığında sabit tutulmuştur. Bu amaçla kimyasal katkı olarak % 1,25 oranında süper ve hiper akışkanlaştırıcı, mineral katkı olarak % 5, % 7,5, % 10 oranında silis dumanı ve % 20, % 30, % 40 oranlarında uçucu külün çimento ile yer değiştirmeli olarak ikame edilmesi durumunda 9 seri beton üretilip, her seri 1., 3., 7., 28., 56. ve 90. günlerde test edilip basınç dayanımları bulunmuştur. Ayrıca bu serilerin basınç dayanımı kazanımları kıyaslanmıştır. Deney sonuçları, uçucu külün taze betonun işlenebilmesinde iyileştirici etki yaptığını ve mukavemet özellikleri bakımından uzun vadede olumlu sonuçlar verebileceğini göstermiştir. Silis dumanı taze betonun işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilemiştir fakat mukavemet özellikleri bakımından kısa vadede iyi sonuçlar vermiştir.