Modelling and optimization of fresh and mechanical properties of fiber reinforced geopolymer mortars for utilizing in 3D concrete printing technology

Tezin amacı, 3 boyutlu baskı için karbon elyaf takviyeli geopolimer karışımları geliştirmektir. Alkali aktivatörlerin (NaOH ve Na2SiO3 çözeltileri) ve karbon fiberin taze ve sertleşmiş özelliklere etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Priz süresi, işlenebilirlik, ekstrüde edilebilirlik, açık kalma süresi, şekil tutma dahil olmak üzere çeşitli taze özellikler ile kayma gerilimi ve görünür viskozite gibi reolojik özellikler incelenmiştir. Sertleştirilmiş numunelerin testi için numuneler 3D baskı ve kalıba döküm yoluyla üretilmiştir. Sertleşmiş numuneler mekanik (basınç mukavemeti, eğilme mukavemeti, yarmada çekme mukavemeti) ve dayanıklılıkla ilgili testlere (UPV, su emme, emicilik, klorür penetrasyonu) tabi tutulmuşlardır. Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu ve uçucu kül karışımını aktive etmek için NaOH ve Na2SiO3'ün çeşitli kombinasyonları ve konsantrasyonları kullanıldı. NaOH'ın molariteleri 8, 10 ve 12 M olarak kullanıldı. Na2SiO3/NaOH oranları 1 ve 2 olarak seçilirken karbon elyaf hacim fraksiyonları %0, 0,3 ve 0,6 olarak kullanıldı. Karbon fiberlerin eklenmesinin, özellikle şekil tutma açısından reolojik özellikleri iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, karbon fiberin eklenmesi harçların işlenebilirliğinde bir azalmaya yol açmış ve geopolimerlerin ekstrüde edilebilirlik nitelikleri üzerinde olumsuz bir etki yaratmıştır. Ayrıca karbon fiberin eklenmesi basınç dayanımında da hafif bir azalmaya yol açmıştır. Çalışmanın bulguları ayrıca, NaOH'un molaritesinin arttırılmasının, karışımların şekil tutma, görünür viskozite, kayma mukavemeti ve basınç mukavemeti dahil olmak üzere birçok taze özelliği üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Sonuçlar, katmanlar arasındaki zayıf arayüzler nedeniyle 3D baskılı numunelerin mukavemet ve dayanıklılık