Yüksek oranda doğal puzolan katkılı çimentoların hidratasyon, hamur içyapısı ve mekanik özellikleri üzerine nanotanecik ilavesinin etkisi
The effect of nanoparticle addition on hydration, paste microstructure and mechanical properties of cements added high volume natural pozzolan
- Tez No: 484370
- Danışmanlar: PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ, DOÇ. DR. BURAK UZAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Nanoteknoloji, Çimento, Nanotechnology, Cement
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çimento sektörü dünya genelinde atmosfere salınan CO2 gazının %7'sinden tek başına sorumludur. Çimento sektörü odaklı CO2 emisyonlarının azaltılabilmesinde en etkin yol, çimentolardaki mineral katkı kullanım oranının yükseltilebilmesidir. Bunun önündeki en büyük engel göreceli olarak yüksek miktarda mineral katkılı çimentoların geç priz süreleri, düşük dayanımları ve yüksek büzülme eğilimleridir. Son yıllarda nanoteknolojiye olan ilgi artışıyla beraber, nanotaneciklerin çimento sistemlerinde kullanımına yönelik çalışmalar dikkat çekmektedir. Bu tezde yüksek miktarda doğal puzolan içeren çimentolara nanotanecik ilavesinin, farklı doğal puzolan tiplerine de bağlı olarak, bu çimentoların hidratasyonu, hamur iç yapısı ve özellikleri üzerindeki etkisi irdelenmiştir. Yirmi üç farklı doğal puzolanik malzemeden türlerini en iyi şekilde yansıtacak şekilde seçilen bir zeolit, bir pomza ve bir volkanik tüfün her birisi, ağırlıkça %50 oranında Portland çimentosuna ikame edilerek katkılı çimentolar hazırlanmıştır (toplam 20 farklı çimento kompozisyonu). Bu çimentolara %1 ve %2 oranlarında nano-CaCO3 ve nano-SiO2 tanecikleri ilave edilerek, çimentoların hidratasyonu, hamurların iç yapısı ve harç özellikleri incelenmiştir. Bu kapsamda isotermal kalorimetreyle hidratasyon kinetiği, taze hamurların vizkositesi, termal analizle sertleşmiş hamurların kalsiyum hidroksit ve bağlanmış su içerikleri, elektron mikroskobuyla iç yapı gözlemleri, harçların dayanımları ve büzülme (rötre) ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmaların sonucunda nanotanecik ilavesinin, yüksek miktarda doğal puzolan içeren çimentoların başta hidratasyon kinetiği (reaksiyon hızı ve açığa çıkan hidratasyon ısısı) olmak üzere, iç yapısını mikro ve nano düzeyde modifiye ettiği tespit edilmiştir. Çimento harçlarında %19'a varan oranlarda basınç dayanımı artışları ile büzülmelerde belirgin düşüşler gözlenmiş ve bu durumun nanotanecik ilavesiyle hamur içyapısının gözenek boyut dağılımında meydana gelen yoğunlaşmayla ilgili olduğu değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In the world cement industry is solely responsible for 7% of CO2 emitted into the atmosphere. The most effective way to reduce of CO2 emissions from the cement sector is increasing the utilization rate of mineral admixtures in cements. The greatest obstacle to this is some negative properties mineral blended cements such as delay in setting time, relatively lower strength performance and high shrinkage tendency. In recent years there is an increasing attention on nanotechnology applications and accordingly to use of nanoparticles in Portland cement systems. In this project, the effects of nanoparticle addition into high-volume natural pozzolan blended cements on their hydration, microstructure and properties, depending on the type of natural pozzolan were investigated experimentally. Among twenty three natural pozzolanic materials, one representative sample was selected from zeolite, pumice and volcanic tuff groups of materials. These selected pozzolans were used to obtain blended cements containing 50% natural pozzolans by mass (totally twenty different cements). 1% and 2%( by weight of blended cements) nano-CaCO3 ve nano-SiO2 particles were added to the cementious systems and the hydration, paste microstructure and mortar properties of the cements were determined. In this context, hydration kinetics by isothermal calorimetry, viscosity of fresh pastes, calcium hydroxide and bound water content of hardened cement pastes, microstructure observations by electron microcopy, strength and shrinkage of mortars of the cements were determined experimentally. As conclusions of experimental studies, it was determined that nanoparticle addition modifies hydration kinetics (reaction rate and heat of hydration) of the high-volume natural pozzolan blended cements and the microstructure of their hardened pastes. I was observed that there are increases in compressive strength up to 19% as well as some reductions in shrinkage values of mortars. These improvements were associated with the improvements in microstructure of hardened cement pastes including pore size distribution.
Benzer Tezler
- Bir ilaç fabrikasında personel gereksinmesinin belirmesi seçilmesi ve elde tutulmasına yönelik bir uygulama çalışması
Başlık çevirisi yok
EMİNE BOZBAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
İşletmeİstanbul ÜniversitesiÇalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞRAY KAYNAK
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Halvetiyyenin Şa'baniyye kolu ve Şa'ban-ı Veli
Başlık çevirisi yok
L. NİHAL YAZAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Türk Dili ve EdebiyatıGazi ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. ABDÜLKERİM ABDÜLKADİROĞLU
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı