19
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Alkalilerle aktive edilmiş yüksek fırın cürufu bağlayıcılı lifli kompozit geliştirilmesi
Yüksek performanslı bağlayıcılar, üstün özelliklere sahip harç, beton ve lifli kompozit malzemelerin üretiminde vazgeçilmez malzemelerdir. Özellikle yüksek performanslı lifli kompozitler (RPC ve SIFCON gibi) arzu edilen performansa erişebilmek açısından oldukça yüksek dayanımlı bir bağlayıcıya gereksinim duymaktadır. Bu nedenle, bu kompozitlerin üretiminde çok yüksek miktarda (800-1000 kg/m3'e çıkan) çimento kullanılmaktadır. Bu derece yüksek miktarda çimento kullanımı ise birçok teknik, ekonomik ve çevresel sorunları da beraberinde getirmektedir.Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu gibi amorf karakterli malzemeler bir aktivatör vasıtasıyla aktive edilerek bir bağlayıcıya dönüştürülebilmektedir. Alüminosilikat uçucu küllerin aktivatörlerle reaksiyonu sonucunda ?geopolimer? adı verilen amorf yapıdaki inorganik polimerler oluşurken, yüksek fırın cürufunun reaksiyonu sonucunda çimento esaslı bağlayıcılardaki C-S-H jeline benzer hidrate kalsiyum silikat oluşmaktadır.Alkali aktivasyonu ile üretilen bağlayıcıların kullanımı, yüksek mekanik performans, düşük enerji giderleri, düşük kirletici gaz emisyonları (CO2, SO2, NOx vb.) ve çevrenin daha az tahribi (doğal kaynaklar yerine atıkların kullanımı ile) gibi avantajlar sunmaktadır. Ayrıca, atık malzemelerin kullanımıyla, atıkların çevreye verdiği zararlar ve depolama problemleri de azalmaktadır. Bu bağlayıcılar, normal Portland çimentoları ve betonlarına göre erken ve daha yüksek dayanım, daha düşük hidratasyon ısısı ve agresif kimyasallara karşı daha iyi dayanıklılık gibi birçok önemli teknik avantaja sahiptir.Bu çalışma kapsamında, amorf karakterli bir malzeme olan yüksek fırın cürufu sodyum silikat ve sodyum hidroksit ile aktive edilerek yüksek performanslı bağlayıcı üretilmesi amaçlanmıştır. İlk aşamada, farklı kür koşulları altında (standart su, buhar ve otoklav kürü) en uygun aktivatör çözeltisi (Ms oranı (SiO2/Na2O) ve Na2O içeriği bakımından) araştırılmıştır. Karışım özelliklerini geliştirmeye yönelik olarak yüksek fırın cürufu yerine, belirli oranlarda uçucu kül, silis dumanı, metakaolin, alçı ve bazı kimyasal katkıların (hava sürükleyici, büzülme önleyici ve köpük önleyici) kullanım olanakları araştırılmıştır. Sonuç olarak Portland çimentosu kullanılmadan basınç dayanımı 200 MPa'ın üzerinde olan ARPC (Alkali Aktivasyon Yöntemiyle Üretilmiş Reaktif Pudra Betonu) adı verilen bazı özellikleri RPC'den üstün yüksek performanslı lifli kompozit üretilmiştir. Üretilen kompozitin reolojik, mekanik ve mikroyapı (SEM, XRD, termal analiz, cıva porozimetresi vb.) özellikleri belirlenmiş, elde edilen sonuçlar Portland çimentosu esaslı Klasik RPC (KRPC) karışımı ile kıyaslanmıştır. Son olarak, bu kompozitin çeşitli dış etkilere karşı dayanıklılığı KRPC ile kıyaslanmıştır. Deney sonuçları, her iki RPC karışımının da dış etkilere karşı dayanıklılığının oldukça iyi olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, genel olarak ARPC'nin dış etkilere karşı dayanıklılığının KRPC'den daha iyi olduğu görülmüştür.
Taşıyıcı hafif betonun mekanik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışma kapsamında pomza agregası ve değişik oranlarda mineral katkı kullanılarak üç ayrı tip taşıyıcı hafif beton üretilmiştir. Üretilen taşıyıcı hafif betonlar, değişik yaş (7, 28 ve 56) ve değişik kür koşullarında ( su kürü ve buhar kürü) kuru yüzey doygun ve etüv kurusu halinde mekanik deneylere tabi tutulmuştur. Mekanik deneyler olarak basınç dayanımı, eğilmede çekme dayanımı, yarmada çekme dayanımı, elastisite modülü ve gerilme-birim şekil değiştirme ilişkisi araştırılmıştır.
Kür şeklinin yüksek performanslı betonların mekanik özelliklerine etkisi
Ultra yüksek performanslı beton olarak da bilinen Reaktif Pudra Betonu (RPB), yalnızca yüksek basınç dayanımına sahip bir beton olmayıp, diğer mekanik özellikleri ve dayanıklılığı ile de ön plana çıkan ve kullanımı gün geçtikçe artan bir malzemedir. Reaktif pudra betonu liflerle güçlendirilmiş, çok düşük su/çimento oranında, çimento ve silis dumanı karışımının yeni nesil süperakışkanlaştırıcı kullanılarak ince öğütülmüş kuvars tozuyla karıştırılması sonucu elde edilen yüksek dayanımlı kompozit bir malzemedir.Yüksek performanslı çelik tel donatılı çimento esaslı kompozitler mükemmel darbe dayanımı özelikleri ile askeri yapılarda, depreme karsı stratejik yapılarda, nükleer santrallerde, nükleer atıkların depolanması için inşa edilen depolarda ve betonarme yapıların güçlendirilmesinde, ayrıca küçük ve orta büyüklükte prefabrike elemanların üretilmesinde kullanılmaktadırlar.Bu çalışmada, 250 MPa'a varan basınç dayanımıyla, iki tip çelik lif kullanılarak, 4 farklı tipte reaktif pudra betonları üretilip, 16 saat nemli ortamda beklettikten sonra; otoklavda 1 MPa, 2 MPa ve 3 MPa basınç altında; 4, 6, 8, 10, 12 ve 24 saat boyunca kür yapılmıştır. Şahit numuneler ise, 7, 14, 21 ve 28 günlük standart su kürüne tabi tutulmuştur. Daha sonra numunelere eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri uygulanmıştır. Çıkan sonuçlar değerlendirilerek optimum kür süresi belirlenmiş ve optimum sürede kür yapılmış örneklerin kırılma enerjileri belirlenmiştir ve seçilen örneklerin mikro yapısı incelenmiştir.
Çimento esaslı kompozitlerin erken yaştaki boyutsal kararlılığının incelenmesi
Bu çalışmada çimento esaslı kompozitlerin erken yaş boyutsal kararlılığının incelenmesi için gerekli literatür taraması yapılmıştır. Bunun yanında çalışmada kullanılacak değişik tip kimyasal akışkanlaştırıcı katkılar için 0,35-0,60 su/çimento (s/ç) aralığında ön deneyler yapılmıştır. Yapılan ön deneyler sonucunda belirli bir yayılma değeri hedeflenerek incelemede kullanılacak katkı yüzdelerine ve s/ç oranlarına karar verilmeye çalışılmıştır. Üç farklı tip akışkanlaştırıcı kullanılarak hazırlanan harç örneklerinin mekanik özellikleri de bu çalışma kapsamında incelenmiştir. Ardından 20 derece sıcaklık ve yüzde yüz bağıl nem durumunda (otojen durumda) çimento hamuru üzerinde bu üç farklı akışkanlaştırıcı kullanılarak hazırlanan karışımların büzülme değerleri lazer sensörlerin kullanıldığı ölçüm yöntemiyle ölçülmüş, farklı tip akışkanlaştırıcıların büzülme üzerine etkisi araştırılmıştır. Bunların yanında farklı tip akışkanlaştırıcı katkıların çimento hamurunun reolojik özelliklerine etkisi de incelenmiştir.
Deniz suyunun çimento tipi farklı harçların mekanik ve durabilite özelliklerine etkisi
Sülfat etkisi çimento harçlarinda genlesmelere ve çatlaklara yol açan baslicaproblemlerden biridir. Deniz suyunda var olan sülfat ve klorür iyonlari bu probleminsebeplerindendir.Bu çalismada, 5 tip çimento ve 3 farkli su/çimento orani ile üretilen deneyörneklerinin islanma-kuruma çevrimli deniz suyunda ve 50000-ppm sodyum sülfatçözeltisinde bekletilmesi sonrasi elde edilen mekanik ve kalicilik özellikleri yeralmaktadir. Prizmatik örneklerle eğilme dayanimi, basinç dayanimi, klorür miktaritayini, kilcal yolla su emme ve toplam su emme deneyleri yapilmistir. ASTM C 1012standardina göre, 50000-ppm sodyum sülfat çözeltisinde bekletilen harç çubuklarininkomparatörle boy değisimleri ölçülmüstür. Silindirik örneklerle klor geçirimlilikdeneyi yapilmistir.Yüksek sülfat konsantrasyonunda bekletilen örneklerin mekanik ve kaliciliközelliklerinin standart deney örneklerine göre, genellikle azaldigi görülmüstür.Mineral katki içeren çimentolarla hazirlanan örneklerin Portland çimentosuylahazirlanan örneklerden her kosulda daha iyi performans gösterdigi görülmüstür.
Filler içeriğinin portland çimentosu betonunun mekanik özelliğine etkisi
Tez kapsamında, farklı oranlarda bağlayıcı ve filler içeren beton numuneleri hazırlanmış, bu numuneler üzerinde; taze beton ve sertleşmiş beton deneyleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen deney sonuçları incelenerek, seçilen filler oranları için beton numuneleri üzerinde performans analizleri yapılmıştır.
Çelik ve karbon lifli harçların sülfat etkilerine dayanıklılığının incelenmesi
Bu çalışmada, çelik ve karbon mikroliflerin farklı dozajlarında çimento harçlarında kullanımının sülfata dayanıklılığı incelenmiştir.Çalışma kapsamında, farklı lif dozajlarında ve farklı uçucu kül ikame oranlarında kontrol karışımı dahil olmak üzere toplam 28 harç karışımı hazırlanmıştır. Bu karışımlar üzerinde yayılma çapı, eğilme, eğilme sonrası basınç ve boy ölçüm deneyleri uygulanmıştır. Harç numuneleri 28 ve 150 gün suda ve 150 gün sülfatta bekletildikten sonra numunelerin eğilme dayanımı, eğilme sonrası basınç dayanımları belirlenmiştir. 150 gün suda ve 150 gün sülfatta bekleyen numunelerin her orandaki uçucu kül ikamesi için, en az ve en fazla lif hacmi içeren karışımların da tokluk değerleri saptanmıştır. Ayrıca her farklı harç karışımı için haftalık boy ölçümleri alınmıştır. Sülfatın farklı lif ve uçucu kül oranları ile hazırlanmış harç örnekleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Çimento harçlarının mikroyapı-basınç dayanımı ilişkisinin incelenmesi
Bu çalışmada, çimento harçları üzerinde gerçekleştirilen mikroyapı incelemeleri sonucu elde edilen mikroyapısal değerler ile makro özelliklerin en önemlisi olan basınç dayanımı arasındaki ilişki kurulmuştur. Mikroyapısal incelemeler sonucu; boşluk alan oranı, toplam boşluk uzunluk(TL), toplam dentrik uzunluk (TDL), ortalama yuvarlaklık (AR) gibi boşluk fazına ait özellikler incelenmiştir. Buna ek olarak, diğer fazların miktarlarını simgeleyen; hidrate kısım alan oranı, Ca(OH2) faz alan oranı ve anhidrate kısım alan oranı değerleri de elde edilmiştir. Çalışmada kullanılan priz geciktirici kimyasal katkıların kullanım dozajına ve zamana bağlı olarak bu fazların değişimi incelenmiştir. Kullanım dozajı arttıkça hidratasyon ürünlerinin gelişiminde bir azalma görülmüştür.Diğer yandan, farklı tip kimyasal katkıların farklı kullanım dozajlarında kullanılması ile hazırlanan çimento harçlarına ait dayanım değerleri elde edilmiştir. Kimyasal katkı kullanılan örneklerde erken yaşlarda dayanım değerlerinin artışında bir gecikme görülmektedir. Naftalin sülfonat bazlı kimyasal katkının kullanımı ile hazırlanan çimento harcı örnekleri en yüksek dayanım değerlerini vermiştir. Aşırı doz kullanılarak hazırlanan örneklerin dayanım değerleri kontrol örneklerine kıyasla çok daha düşük bulunmuştur.Mikro yapı- makro özellik ilişkisinin incelenmesi sırasında 6 büyüklük ( toplam dentrik uzunluk, toplam boşluk uzunluk, ortalama yuvarlaklık, boşluk alan oranı, hidrate olmuş kısım alan oranı ve anhidrate kısım) basınç dayanımı ile ilişkilendirilmiştir.Bu ilişki çok güçlü olmasına karşın, çoklu lineer regresyon analizi ile yapılan değerlendirilmeler sonucu; yalnızca iki mikroyapı büyüklüğünün (toplam dentrik uzunluk ve hidrate kısım alan oranı) ölçümünün yeterince güvenilir mikroyapı-basınç dayanımı ilişkisini verdiği belirlenmiştir. Bu analiz dayanım üzerinde etkili olan boşluk fazının miktarından çok, bu boşlukların birbirleri ile bağlantılı kanallı bir sisteme sahip olup olmamalarının dayanım üzerinde daha etkili olduğunu göstermiştir.
Dolomit kökenli agregaların alkali-karbonat reaktivitesinin araştırılması
Son yıllarda ülkemizdeki bazı betonarme köprü ayakları, alkali-silika reaksiyonu sonucu hasar görmüştür. Oysaki alkali reaktif agregaların kullanımının betonda hasara yol açabileceği 1940'lı yıllardan beri bilinen bir olgudur. Bu konuda gerek yurtiçinde gerekse yurtdışında geniş çaplı araştırmalar yapılmıştır ve yapılmaya devam etmektedir. Alkali silika reaksiyonu (ASR) gibi alkali karbonat reaksiyonu (ACR) da bir alkali agrega reaksiyonu türüdür. ACR'nin betonda hasara yol açabildiği 1950'li yıllardan beri bilinmektedir. Ülkemizde bu konuda yaygın çalışmalar yapılmadığı gibi, henüz hasar da rapor edilmemiştir. Ancak beton üretiminde dolomit kökenli agregaların kullanımının yaygınlaşması ile konunun önem kazandığı düşünülmektedir. Dolomitlerde ACR ile dolomit ve kireçtaşı, kendilerinden daha büyük hacimli olan kalsite ve brusite dönüşür (dedolomitizasyon). Oluşan genleşme betonda harita şeklinde çatlaklara yol açar. Reaksiyonun önlenebilirliği konusunda farklı görüşler mevcuttur. Kimi araştırmacılar mineral katkıların ve lityum tuzlarının reaksiyonu önleme konusunda ASR'de olduğu gibi etkili olduğunu iddia ederken, kimi araştırmacılar ise bu tür önlemlerin reaksiyonu durduramadığı kanısındadır.Tez kapsamında ilk olarak reaktivite gösteren bir agrega seçilmiştir. Seçilen agrega kullanılarak mineral ve kimyasal katkıların reaksiyonu önlemedeki etkinliği, iki farklı hızlandırılmış deney yöntemi (AAR2 ve AAR5) ile araştırılmıştır. Sonuçları kıyaslamak amacıyla, literatürde Alkali-Karbonat Reaksiyonu için referans agregası olarak kabul edilen Kanada agregası da temin edilmiş ve aynı deneyler yürütülmüştür. Reaksiyonun gelişimi petrografik incelemelerle ve SEM analizleri ile izlenmiştir.Her iki agregada da ASR ve ACR'nin birlikte geliştiği görülmüştür. Mineral ve kimyasal katkılar, reaksiyonu engellemede belli mertebelerde etkili olmaktadır.
Mineral katkılı kendiliğinden yerleşen lifli betonun mekanik, durabilite ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada kendiliğinden yerleşen çelik lifli betonun (KYÇLB) mekanik, durabilite ve mikroyapı özellikleri araştırılmıştır. Mekanik özellikler olarak eğilme ve basınç yükleri altındaki davranışlar incelenmiştir. Donma ? çözülme (D-Ç) etkisinde kalan numuneler üzerinde mikroyapı analizleri gerçekleştirilmiştir. Çimento yerine yüzde elli oranında yüksek fırın cürufu ikamesinin, iki farklı çelik lif tipinin (makro, mikro) ve hava sürükleyici katkının kendiliğinden yerleşen betonun (KYB) eğilme ve basınç yükleri altındaki performansına ve D-Ç durabilitesine etkileri incelenmiştir. Kullanılan çelik lif dozajı metreküpte kırk kilogramdır. Makro ve mikro lifin birlikte kullanıldıkları karma lif kombinasyonu da mevcuttur. Yapılan çalışmalarda YFC'nin taze hal performansını arttırdığı görülmüştür. Çelik liflerin narinlikleri arttıkça reoloji üzerindeki olumsuz etkilerinin arttığı belirlenmiştir. Çelik liflerin genellikle mekanik özellikleri geliştirdiği, cüruf içeren KYB'lerin ilerleyen yaşlarda çimentodan daha iyi mekanik performansa sahip oldukları görülmüştür. Metreküpte kırk kilogram mikro lif kullanımı eğilme yükünü fazla arttırmazken, makro lif kullanımı deformasyon sertleşmesi yaratmıştır. Çelik lifler yalın betonun kırılma davranışını tamamen değiştirmiş ve kırılma enerjilerini yirmi ila doksan katına çıkartmıştır. En iyi kırılma enerjisi performansını makro lifler sergilemiştir. Tüm KYB ve KYÇLB karışımları tatminkar durabilite performansına sahiptir. Atık bir malzeme olarak YFC'nin D-Ç çevrimlerinden önemli bir hasar görmeden KYB'de yüksek oranda kullanımı mümkün görünmektedir.
Portland çimentosu kompozisyonunun akışkanlaştırıcı katkı performansına etkisi
Günümüzde süperakışkanlaştırıcı katkılar, hazır beton endüstrisinin vazgeçilmez unsuru haline gelmiştir. Bu çalışmada, süperakışkanlaştırıcı katkıların çimentonun özelliklerine bağlı olarak gösterdikleri performansın belirlenmesi amaçlanmış; çimento ile süperakışkanlaştırıcı katkı arasındaki etkileşimin, başlangıç akışkanlığı ve kıvam kaybını nasıl etkilediği konusuna açıklık getirilmeye çalışılmıştır. Deneysel çalışmada, Türkiye'nin çeşitli çimento fabrikalarından temin edilen 18 adet CEMI 42,5, 1 adet SDÇ 32,5 ve 1 adet BPÇ 42,5 tipi çimento ve farklı firmalarca üretilmiş 4 adet naftalin sülfonat esaslı süperakışkanlaştırıcı katkı kullanılmıştır. Hazırlanan hamur karışımları üzerinde ?Marsh Hunisi? ve ?Mini Çökme? deneyleri yapılarak akış süresi ve yayılma değerleri elde edilmiştir. Beton karışımları tek katkı ile hazırlanmış; taze karışımlarda çökme, çökme kaybı ve hava içeriği; sertleşmiş betonda ise farklı yaşlardaki basınç dayanımı belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde başlangıç akışkanlığının, çimentonun C3A/Na2Oeşdeğeri oranı ve C4AF miktarı ile ilgili olduğu görülmüştür. C3A/Na2Oeşdeğeri oranının artışı akış sürelerinin azalmasına yol açarken, C4AF oranının artışı akış sürelerinin artmasına yol açmıştır. Süperakışkanlaştırıcı özelliklerinin başlangıç akışkanlığı üzerindeki etkisinin, çimento kaynaklı etkilere göre çok önemsiz mertebede olduğu görülmüştür. Kıvam kaybı ise hem çimento hem de süperakışkanlaştırıcıların özelliklerine bağlı olarak değişkenlik göstermiştir. C3A/Na2Oeşdeğeri oranının göreceli olarak yüksek değerler alması kıvam kayıplarını azaltmıştır. Ayrıca, çimento hamuru ve beton deneyi verileri arasında, başlangıç akışkanlığı açısından çok iyi bir korelasyon olduğu görülmüştür. Anahtar Sözcükler: Süperakışkanlaştırıcı, çimento, çimento-süperakışkanlaştırıcı uyumu, Marsh hunisi, mini çökme, kıvam kaybı, basınç dayanımı.
Pomza ve zeolitin alkali silika reaksiyonu üzerine etkisi
Alkali silika reaksiyonu, betonda kullanılan çimentodan veya dıs kaynaklardan gelen alkali hidroksitlerle, beton içindeki agregaların içerdigi reaktif bilesenler arasında, nem varlıgında meydana gelen ve zamanla betonun genlesmesi sonucu betona zarar veren bir kimyasal reaksiyondur. Aktif silis içeren reaktif karakterli agregalar opal, kalsedon, kristobalit gibi mineraller içermektedir. Bu çalısmanın ilk asamasında, mineral katkı olarak kullanılacak malzemeler ve bu malzemenin en uygun kullanım oranları belirlenmistir. ASR' nin zararlı etkilerini azaltmak amacıyla mineral katkı olarak çimento yerine pomza, perlit ve zeolit farklı oranlarda kullanılarak, ASTM C1260 hızlandırılmıs harç çubugu metodu ile çimento-agrega-mineral katkı bilesiminin reaktivitesi belirlenmistir. Harç örnekleri üzerinde yapılan deneyler sonucunda, perlitin, genlesmeleri azaltmada pomza ve zeolit kadar etkili olmadıgı görülmüstür. Bu nedenle çalısmanın sonraki asamasında, reaksiyonun zararlı etkilerini azaltan ve belli bir orandan sonra harç örneklerinin genlesme degerlerini, standarttaki genlesme limitinin altına düsürebilen pomza ve zeolit kullanılmıstır. Çalısmanın son asamasında ASR'nin zararlı etkilerini azaltmak için mineral katkı olarak kullanılan pomza ve zeolitin betonun durabilitesine etkisi, yapılan deneylerle incelenmistir.
Orta ve yüksek dayanımlı betonlarda başlık malzemesinin basınç dayanımına etkisi
Numune basınç dayanımı deney sonuçlarına etki eden faktörler genel olarak; numune geometrisi ve boyutu, numune yükleme hızı, numunenin nem içeriği ve sıcaklığı, numune yüzeyi durumudur. Bu çalışmanın amacı beton silindir örneklerde başlık malzemesi tipinin beton basınç dayanımı sonuçlarına etkisini incelemektir. Araştırmada orta ve yüksek dayanıma sahip C40, C50, C60, C70 dayanım sınıfında 4 farklı beton üretilmiştir. Üretilen bu betonlardan 150/300 mm ve 100/200 mm boyutlarında toplam 336 adet silindir örnek hazırlanmıştır. Hazırlanan örnekler standart koşullarda 28 gün kür edilerek başlıklı ve başlıksız olarak basınç deneyine tabi tutulmuştur. Örneklerin başlıklanmasında, çimento hamuru, alçı hamuru, kükürt parafin hamuru, tamir harcı hamuru, kum ve neolit kaucuk başlık kullanılmıştır. Yapılan basınç deneyi sonucunda elde edilen bulgular başlıksız örneğin basınç dayanımı göz önüne alınarak değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde genel olarak en uygun başlık malzemesinin kükürt-parafin hamuru olduğu görülmüştür. Bu tip başlığın kullanıldığı örneklerde ortalama basınç dayanımı örneklerin dayanım sınıfı ve boyutundan bağımsız olarak başlıksız numuneye kıyasla %16,3 daha yüksek elde edilmiştir.
Endüstriyel atıkların tuğla ve kiremit üretiminde değerlendirilmesi
Yapılan çalısmada, Tugla ve kiremit üretiminde kullanılan ana malzeme olan kil ile sanayi atıkları olarak nitelendirilen uçucu kül ve fosfojips karısımlarından yeni bir tugla ? kiremit hammaddesi elde etmenin yolları arastırılmıstır. Uçucu kül malzemesinde bulunan yanmamıs karbon parçacıklarının üretim sırasında verilen yüksek sıcaklıgın etkisi ile yanarak bünyeden uzaklasıp geride küçük çaplı bosluklar bırakacagı öngörülmüs ve bu malzeme deneysel çalısma kapsamına alınmıstır. Genel olarak tugla bünyesinde olusan mikroporların avantajları, nemin kapilarite ile tasınım imkanını gözlemlenebilir oranda yavaslatması,ısı izolasyonuna yardımcı olması ve hafifletici etki olusturmasıdır. Literatür arastırmaları sırasında faydalı olabilecegi gözlenen fosfojips malzemesi de ikinci katkı malzeme olarak kullanılmıs ve hafifletici etkisinden faydalanılması amaçlanmıstır. Anahtar Kelimeler: Seramik, Tugla, Kiremit Kil, Uçucu kül, Fosfojips, Puzolanik atık.
Çelik, karbon ve polivinil alkol (PVA) mikroliflerin tekil ve karma olarak kullanımının çimento harçların mekanik özelliklerine etkisi
Bu çalışmada, çelik, karbon ve polivinil alkol mikroliflerin çeşitli lif dozajlarında tekil ve karma olarak çimentolu kompozitlerde kullanımının kompozitin mekanik özelliklerine etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında çelik, karbon ve polivinil alkol (PVA) mikrolifler kullanılan agrega hacminin belirli oranlarında tekil ve karma olarak karışıma eklenmiş ve kontrol karışımı dahil olmak üzere toplam 27 harç karışımı hazırlanmıştır. Bu karışımlar üzerinde yayılma çapı,eğilme ve eğilme sonrası basınç deneyleri uygulanmıştır. Deneysel verilerden karışımların taze halde yayılma çapı, sertleşmiş halde ise eğilme dayanımı, eğilme sonrası basınç dayanımı, tokluk, kırılma enerjisi özellikleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar ile çelik, karbon ve polivinil alkol mikrolif kullanımının, çimento harçların mekanik özelliklere olan etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kullanılan mikroliflerin l/d oranları ve lif hacimleri ile, lif faktörleri hesaplanmış ve mekanik özelliklerin lif faktörüne göre değişimleri araştırılmıştır. Karışımların maliyetleri hesaplanarak en düşük maliyet ile en başarılı mekanik performansı sunan karışımlar belirlenmiştir. Anahtar sözcükler: Çelik mikrolif, karbon mikrolif, PVA mikrolif
İnce agreganın metilen mavisi değerinin kendiliğinden yerleşen betonun taze hal ve mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Beton teknolojisi, her geçen gün yeni bir detayının araştırıldığı, sürekli gelişen bir bilim dalıdır. Kendiliğinden yerleşen beton (KYB) bu gelişimin sonucu ortaya çıkmış özel bir beton türüdür. Harici bir sıkıştırma enerjisine ihtiyaç duymadan istenilen kalıba yerleştirilebilmesi özelliği sayesinde genellikle sık donatılı mühendislik yapılarında tercih edilen KYB; yapılara emniyet, estetik ve ekonomik yönden avantajlar sağlamaktadır. Bu özel beton türünün geleneksel betona göre farklılıkları; bileşenlerinin oranı, daha etkili akışkanlaştırıcı kimyasal katkıların kullanımı ve üretimdeki tekniklerdir. Ayrıca KYB'nin özelliklerini belirlemede kendine özgü deneyleri ve yöntemleri bulunmaktadır. KYB üretiminde yüksek oranda ince agrega kullanımı söz konusudur. İnce agrega özelliklerinin KYB'nin kalite kontrolü amacıyla detaylı olarak analiz edilmesi gerekir. Tez çalışması kapsamında birbirinden farklı özellikteki 4 farklı ince agrega kullanılarak toplamda 16 kendiliğinden yerleşen beton karışımı hazırlanmıştır. Beton dayanımı ve çimento türü, ince agrega dışında incelenen değişkenlerdir. İlk aşamada bu beton dökümleri ile bazı agregaların neden olduğu teknik, ekonomik ve üretim zorlukları ortaya çıkarılmıştır. Farklı metilen mavisi değerine sahip ince agregalar kullanılarak üretilen betonların; taze ve sertleşmiş hal özellikleri kıyaslanmıştır. Maliyet analizi ayrı bir bölümde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca KYB'ye özgü bir yöntem olan görüntü stabilite indeksi (GSİ) sınıflandırması yapan bir derin öğrenme uygulaması geliştirilmiştir.
Süper emici polimerler ile modifiye edilmiş çimento bulamacı emdirilmiş lifli betonun (SIFCON) mekanik ve büzülme özellikleri
The superior performance of high-performance concretes is directly related to their very dense and impermeable structure. This structure can be damaged due to many factors and cause performance losses in terms of both mechanical and durability. Shrinkage is one of the most important durability problems threatening high-performance concrete. Autogenous shrinkage can be reduced by a technique called internal curing. In this study, superabsorbent polymers (SAP) were selected as internal curing agents; the effect of SAP modification on the mechanical and shrinkage properties of slurry infiltrated fiber concrete (SIFCON) was investigated. In the scope of the study, two SAP with different particle sizes and two additional internal curing water ratios were selected for each SAP. In addition, to investigate the effectiveness of SAP in field conditions, water and relative humidity curing (50% RH, 20 °C) have been applied to all mixtures. The autogenous and drying shrinkage measurements were made from the beginning of setting time by non-contact laser method for up to 7 days. Also, ring test has been applied to investigate the cracking sensitivity of the mixtures under drying conditions. For both types of SAP, reductions in shrinkage were obtained as the additional internal curing water increased. However, the larger SAP was found to be more effective against shrinkage. In this pioneering study of SAP modification in SIFCON, it has been demonstrated that SAP can reduce the shrinkage problem of SIFCON without significant loss of mechanical properties.
Tasarlanmış çimento esaslı kompozitlerin Alkali silika reaksiyonu direncinin araştırılması
Betonarme yapıların ekonomik süresini tamamlaması açısından beton kalitesi ve dayanıklılığı oldukça önemli bir faktördür. Beton, yapının ömrü boyunca durabilite yönünden birçok farklı etkiye maruz kalmaktadır. Bu etkilerden birisi de Alkali-silika reaksiyonudur (ASR). ASR, betonun dayanıklılığında negatif etki yaratır. Bu negatif etkinin oluşumu, beton içerisindeki agregalardan kaynaklı silislerin çimentodan gelen alkaliler ile beton çözeltisi içerisinde reaksiyona girmesi sonucu oluşur. Reaksiyon sonucu oluşan alkali-silika jeli nem (rutubet) ile etkileşime girerek jelde genleşir. Bu genleşme beton içerisinde içsel çekme gerilmelerine yol açarak betonda harita şeklinde görülebilen çatlaklara sebep olup betonun dayanımında oldukça olumsuz bir durum yaratmaktadır. Literatürde tasarlanmış çimento esaslı kompozit (engineering cementitious composite-ECC) olarak adlandırılan ECC, mikro mekanik tasarım ile yüksek süneklik kapasitesine sahiptir ve çoklu çatlak davranışı sergilemektedir. Betonun hem fiziksel hem de kimyasal özelliklerinde önemli performans değişimleri gösteren ECC üretilmeye başlanması ile betonun durabilite, süneklik, tokluk, vb. birçok özelliğinin geliştiği gözlenmiştir. Bu çalışmada, lifli çimento esaslı kompozitlerde reaktif agrega kullanılmasının ASR üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Yapılan çalışmalarda çekme deneyi uygulanan numunelerde çekme dayanımı, birim şekil değiştirme, ilk çatlak dayanımı ve tokluk değerleri araştırılmıştır. Sonuçlara göre lif etkisi ASR'den kaynaklanan genleşmeyi %15 azaltmıştır. En yüksek çekme dayanımı, bazalt agregası ile hazırlanan hava kürü, 90 günlük, 1. set, boncuksuz kontrol serisinde gözlenmiştir (3,83 MPa). En büyük tokluk değeri ise bazalt agregası ile hazırlanan hava kürü, 28 günlük, 1. set, boncuksuz yüksek fırın cürufu serisinde gözlenmiştir (14,63 kj/m3).
Dijital görüntü korelasyonu tekniğinin yapı malzemelerinin yük altında şekil değişiminin ölçümünde kullanılabilirliğinin araştırılması
Mühendislik Özellikleri Geliştirilmiş Kompozitler (ECC) çoklu çatlama ve yalancı deformasyon sertleşmesi davranışı gösteren ve böylece geleneksel lifli kompozitlere kıyasla düktilitesi geliştirilmiş yapı malzemeleridir. Dijital görüntü korelasyonu metodu (DIC), matematik ve görüntü işleme tabanlı yeni bir temassız ölçüm yöntemidir. Benek yoğunluğu, aydınlatma koşulları ve analiz parametreleri (altküme boyutu, adım aralığı vb.) gibi çeşitli parametreler ölçüm hesaplamalarını etkilemektedir. Bu tezde, DIC parametrelerinin ECC'nin çekme birim şekil değiştirme ölçümlerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, çimento esaslı bir matris ve yüzde 2 oranında yüksek çekme dayanımlı polipropilen lif (HTPP) kullanılarak ECC örnekleri hazırlanmıştır. Örneklere; benekleme yoğunluğu (yoğun/seyrek), aydınlatma etkisi (kontrollü/kontrolsüz) ve çözünürlük (yüksek/düşük) parametreleri de dikkate alınarak çekme deneyleri uygulanmıştır. Örneklerin birim şekil değiştirme değerleri, örneğin 4 köşesine yerleştirilen ekstensometreler ve DIC analizleri ile hem mekanik hem de dijital olarak hesaplanmıştır. DIC hesaplamalarında, altküme boyutu ve adım aralığı kombinasyonlarının birim şekil değiştirme ölçümlerine etkisi de ayrıca incelenmiştir. En düşük hata oranını sağlayan örneklerin çatlak özellikleri de görsel ve dijital olarak incelenmiştir. Örnekler ortalama 2,75 MPa çekme dayanımı ve yüzde 3,38 birim şekil değiştirme göstermiştir. Farklı DIC adım aralıklarında; ortalama birim şekil değiştirmeler (0,5*altküme)*(1/4), (0,5*altküme)*(2/4), (0,5*altküme)*(3/4) ve (0,5*altküme)*(4/4) için sırasıyla yüzde 3,74, 3,67, 3,62 ve 3,54 olarak hesaplanmıştır. Belirtilen yöntemlere göre en az hata oranına sahip test koşulları şu şekilde belirlenmiştir; seyrek benekleme, kontrollü aydınlatma ve yüksek çözünürlük. Bu örneklerde, göz ile sayma yöntemiyle gözlenemeyen çatlaklar DIC yöntemiyle başarılı bir şekilde ortaya çıkmıştır. Sonuç olarak, bu çalışma DIC'nin doğru analiz parametreleri seçilirse geleneksel deformasyon ölçüm yöntemlerinden üstün olduğunu göstermiştir.