Visual inspection and mechanical testing of fly ash-based fibrous geopolymer composites under freeze-thaw cycles
Donma-çözülme döngülerine maruz kalan uçucu kül bazli elyaf takviyeli geopolimer kompozitlerin görsel muayenesi ve mekanik olarak test edilmesi
- Tez No: 655873
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KASIM MERMERDAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geopolimer, Portland çimentosuna alternatif olarak düşünülebilecek bir bağlayıcıdır. Geopolimer betonun çimento esaslı betona alternatif olarak kullanılması çimento üretiminden kaynaklanan enerji tüketiminin ve sera gazı emisyonunun azaltılmasından dolayı çevresel sürdürülebilirliğe katkı sağlar. Fiber takviyesi yapı malzemelerinin performansını iyileştiren popüler bir uygulamadır. Bu tezde, lif takviyeli geopolimer kompozitlerin donma çözülme davranışlarının incelenmesi için deneysel bir çalışma yapılmıştır. Ayrıntılı deneysel bir program kurmak için dört farklı lif seçilmiştir. Basalt elyaf (BE) çelik elyaf (ÇE) iki farklı boya sahip cam elyaf (CE) hacimce %0,4, %0,6, %0,8 ve %1,2 oranlarında kullanılmışlardır. Donma çözülme direncini belirlemek için ASTM C666'ya göre 100, 200, 300 donam çözülme döngüsü uygulanmıştır. Geopolimer için katı bağlayıcı bileşen 550 kg/m3 uçucu kül iken, alkalin aktivatör ise Na2SiO3 ve NaOH çözeltileridir. Sabit bir alkalin aktivatör katı bağlayıcı oranı olarak 0,5 belirlenmiştir. Toplamda, 13 farklı uçucu kül bazlı geopolimer karışımlar tasarlanmıştır. Deneysel çalışmada, fiber eklenen taze geopolimer kompozitlerin işlenebilirliklerinin olumsuz etkilendikleri görülmüştür. Ayrıca BE ve ÇE türü fiber oranlarının artmasıyla basınç ve eğilme dayanımında sürekli artış olmuştur. Diğer kritik bir bulgu ise, fiber kullanımının donma çözülmeden kaynaklı hasarı azaltmada etkili olduğudur. Böylece, fiber kullanımının geopolimer harçlarının donma çözülme etkilerine karşı dirençlerini artırdığı kanıtlanmıştır. Bütün döngü periyodu boyunca yapılan görsel muayene sonuçlarına göre, geopolimer numunelerin 300 döngü sonunda bile çeşitli seviyelerde kütle kaybı ile bütünlüklerini korudukları anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Geopolymer is a binder that can be considered as an alternative to Portland cement. The utilization of geopolymer concrete as an alternative to the Portland cement-based concrete adds sustainability to the environment by reducing the energy consumption and greenhouse gas emission associated with cement production. Fiber reinforcement is a popular practice known to improve performance of construction materials. In this thesis, an experimental study was conducted to evaluate freeze-thaw behaviour of fiber reinforced geopolymer composites. To build up an extensive experimental program, four different fiber types, namely, basalt fiber (BF), steel fiber (SF), and glass fiber (GF) with two different lengths and three fiber volume fractions of 0.4, 0.8, and 1.2% were utilized for geopolymer composite production. To monitor freeze-thaw resistance, 100, 200, and 300 cycles were applied as per ASTM C666. In the current study, the solid binding component of geopolymer composite was the fly ash with a fixed dosage of 550 kg/m3 while the alkaline activators were Na2SiO3 and NaOH solutions. A constant alkaline activator-to-binding material (solid binding component) ratio of 0.5 was assigned. In total, 13 different fly ash-based geopolymer mixtures were designed. Based on the results of the experimental program it was found out that the workability of the fresh geopolymer composites was adversely affected by the fiber addition. A continuous increase in both compressive and flexural strengths was achieved when the volume fraction of the BF and SF type fibers were increased. Another critical finding is that utilization the fiber decreased the damage of the freeze-thaw cycles. Therefore, it was proved that the use of fiber can be an effective way to increase the durability of the geopolymer composites against the freeze-thaw cycle. Based on the visual inspection of the specimens throughout the whole exposure period, it was found out that the geopolymer specimens maintained their integrity with varying levels of mass loss even after being subjected to the 300 freeze-thaw cycles.
Benzer Tezler
- Design and large-scale performance of a fiber-reinforced self-healing concrete
Lif donatılı kendiliğinden iyileşen beton tasarımı ve büyük ölçekteki performansı
AYSU GÖÇÜGENCİ
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat MühendisliğiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN BAHADIR KESKİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN KAYA
- Tracing visual and acoustic signatures of mechanical behavior of composite materials
Kompozit malzemelerin mekanik davranışlarının görsel ve akustik izlerinin incelenmesi
BENGİSU YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİH PAPİLA
DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Zırh çeliğinin kaynak sonrası mekanik ve balistik özelliklerinin incelenmesi
Inspection of mechanical and ballistic properties of armor steel after welding
SERKAN KEÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Savunma ve Savunma TeknolojileriKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİYE ERTEK EMRE
- Basınçlı kap çeliklerinin MAG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi ve tahribatsız/tahribatlı muayenesi
Joining of pressure vessel steels through MAG welding process and non-destructive/destructive testing
FERHAT YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP KAYA
- Non-destructive inspection of aircraft components using eddy current method
Girdap akımları yöntemi kullanılarak uçak parçalarının tahribatsiz muayene edilmesi
SERKAN ERTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT DOYUM