Nanomalzeme içeren metakaolin ve uçucu kül tabanlı 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi

Çok büyük özgül yüzey alanına sahip olan ve kimyasal aktiviteleri oldukça yüksek olan nano boyutlu malzemeler, çok az miktarda bile geopolimer harçlara eklendiklerinde mekanik dayanım ve durabilite özelliklerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadırlar. Bu doktora tez çalışmasında, farklı nanomalzemeler içeren 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harçların mekanik dayanım ve donma-çözülme durabilite özellikleri araştırılmıştır. Kompozitlerde bağlayıcı olarak metakaolin (MK) ve uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Alkali aktivatör olarak sodyum metasilikat (Na2SiO3) ve sodyum hidroksit çözeltisi (NaOH) kullanılmıştır. Tezde nanomalzemeler olarak çok duvarlı karbon nanotüp (MW-CNT) ve nano-SiO2 (NS) kullanılmıştır. Nanomalzeme içermeyen geopolimer harç numuneleri kontrol numuneleri olarak belirlenmiş ve 3B yazıcı ile ağırlıkça %0.25, %0.5 ve %0.75 oranlarda MW-CNT ve NS içeren geopolimer harç numuneleri üretilmiştir. Üretilmiş olan tüm numuneler 7, 28 ve 90 gün boyunca 20±2 °C laboratuvar koşullarında kür edilmiştir. Kürü tamamlanan 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numuneleri, mekanik dayanım testlerine tabi tutulmuştur. Nanomalzeme içeren bütün 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numunelerinin mekanik dayanımı test sonuçları kontrol numunelerine göre artış göstermiştir. En yüksek mekanik dayanım NS içeren 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numunelerinden elde edilmiştir. Bu numuneleri MW-CNT içeren geopolimer harç numuneleri takip etmiştir. Ayrıca 20±2 °C laboratuvar koşullarında 28 gün kür edilmiş tüm numuneler, TS EN 15177 standartına göre donma-çözülme durabilitesine maruz bırakılmıştır. 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numunelerinin donma-çözülme durabilitesine maruz bırakılmadan önceki ve maruz bırakıldıktan sonraki mekanik özellikleri de karşılaştırılmıştır. Donma-çözülme durabilitesi sonrası en yüksek mekanik dayanım NS içeren geopolimer harç numunelerinden elde edilmiş ve numune %97.26 dayanımını korumuştur. Bu numuneleri MW-CNT içeren 3B yazıcı ile üretilen geopolimer harç numuneleri takip etmiştir.