Karbon lif ve karbon aerojel katkılı çimento kompozitlerinin elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the electrical properties of carbon fiber and carbon aerogel additives cement composites
- Tez No: 772475
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MERAL OLTULU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Beton, Elektriksel iletkenlik, Karbon aerojel, Karbon lifler, Çimento karışımları, Concrete, Electrical conductivity, Carbon airgel, Carbon fibers, Cement mixtures
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çimento esaslı kompozitler, üstün dayanıklılıkları ve mekanik özellikleri nedeniyle, inşaat mühendisliği alanında kullanımı en önde gelen malzemelerdir. Elektriksel iletkenlik özelliklerinin iyileştirilmesine bağlı olarak, yapısal sağlık izleme, akıllı trafik izleme ve kar eritme vb. çeşitli uygulama alanlarında da kullanımı artmaktadır. Bu çalışmada, çimento esaslı kompozitlerin karbon lif ve karbon aerojel iletkenlerinin katkısıyla elektriksel iletkenlik özelliklerinin artırılması amaçlanmıştır. Çalışmanın birinci aşamasında çimentonun ağırlıkça %0,50, %0,75, %1 ve %1,5'i oranlarında karbon lif katkılı çimentolu kompozitler üretilerek basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve elektriksel iletkenlik yönünden optimum kullanılma oranı bulunmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında ise belirlenen optimum karbon lif oranı sabit tutularak; çimento ağırlığının %0,25, %0,50, %0,75, %1, %1,25, %1,5, %1,75 ve %2'si oranlarında karbon aerojel katkısının çimento esaslı kompozitin basınç, eğilme dayanımı ile elektriksel iletkenlik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Karbon lif ve karbon aerojel katkılı kompozitlerin iç yapılarının incelenmesi için SEM ve XRD analizleri yapılmıştır. Çimentolu kompozitlere hem mekanik hem de elektriksel iletkenlik özellikleri açısından %1 karbon lif eklenmesinin uygun olacağı tespit edilmiştir. Bu oran sabit tutularak kompozite farklı oranlarda eklenen karbon aerojelin de optimum oranının %1 olduğu belirlenmiştir. Optimum oranda karbon aerojel ve karbon lifli çimentolu kompozitlerin elektriksel dirençlerindeki azalışın %80 olduğu belirlenmiştir. Karbon aerojel katkısı çimentolu kompozitlerin basınç ve eğilme dayanımlarında %10-%30'luk bir azalış meydana getirmiştir. Elektriksel iletkenlik açısından karbon aerojel ve karbon lif malzemelerinin birlikte kullanımının daha iyi olduğu belirlenmiştir. Katkılı kompozitlerin, elektriksel iletkenlikleri ilerleyen yaşlarda giderek azalmaktadır. Karbon aerojel katkısı çimentolu kompozitlerin basınç dayanımlarında olumsuz bir etkiye sebep olmuştur.
Özet (Çeviri)
Cement composites are the most prominent materials for use in the field of civil engineering due to their superior durability and mechanical properties. Depending on the improvement of its electrical conductivity properties, its use is increasing in various application areas such as structural health monitoring, smart traffic monitoring, and snow melting. This study, it was aimed to increase the electrical conductivity properties of cement-based composites with the addition of carbon fiber and carbon aerogel conductors. In the first stage of the study, cement composites with carbon fiber additives at 0.50%, 0.75%, 1%, and 1.5% by weight of cement were produced and the optimum ratio was found in terms of compressive strength, flexural strength, and electrical conductivity. In the second stage of the study, by keeping the determined optimum carbon fiber ratio constant; the effect of carbon aerogel added at the ratios of 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1%, 1.25%, 1.5%, 1.75%, and 2% by weight of cement on the compressive strength, flexural strength and electrical conductivity properties of cement-based composites was investigated. SEM and XRD analyzes were performed to examine the internal structures of carbon fiber and carbon aerogel-added cementitious composites.It has been determined that 1% carbon fiber should be added to cementitious composites in terms of both mechanical and electrical conductivity properties. It was determined that the optimum ratio of carbon aerogel added to the cemented composite at different rates by keeping the 1% carbon fiber ratio constant was 1%. The decrease in electrical resistance of cementitious composites with 1% carbon aerogel and carbon fiber was 80%. Carbon aerogel additive caused a 10%-30% decrease in the compressive and flexural strengths of cementitious composites.It was determined that the combined use of carbon aerogel and carbon fiber materials is better in terms of electrical conductivity. The electrical conductivity of composites gradually decreases with proceeded age. The carbon aerogel additive caused a negative effect on the compressive strength of the cementitious composites.
Benzer Tezler
- İklim değişikliği ve Akdeniz yöresel mimari malzemeleri: Nanoteknolojik çözümler
Climate change and Mediterranean vernacular architectural materials: Nanotechnological solutions
HANDE ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MimarlıkAkdeniz ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER MUTLU DANACI
- Selüloz esaslı karbon lif üretimi için kenevir liflerinin oksidasyon aşamasının yerine getirilmesi ve karakterizasyonu üzerine bir çalışma
A study on imposition and characterization of replacement of the oxidation phase of hemp fibers for the production of cellulose-based carbon fiber
HAKAN ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiYozgat Bozok Üniversitesiİleri Malzemeler ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH GÜL
- Karbon lif ve mineral katkılı akıllı harçların mekanik ve yüksek sıcaklık performansının araştırılması
Investigation of the mechanical and high temperature performance of carbon fiber and mineral added smart mortars
ALİM BERK ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ÖZTÜRK
- Karbon lif üretimi açısından poliamid 66 (Naylon 66) liflerinin değerlendirilmesi ve termal stabilizasyon aşamasının yerine getirilmesi
Evaluation of polyamide 66 (nNylon 66) fibers for the production of carbon fibers and execution of their thermal stabilization step
KEMAL ŞAHİN TUNÇEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KARACAN
- Karbon lif üretiminde stabilizasyon reaksiyonunun ilerlemesinde poliakrilonitril tov prekürsörlerinin termal ve morfolojik karakterizasyonu
Thermal and morphological characterization of polyacrylonitrile tov precursors in the progress of stabilization reaction in carbon fiber production
GİZEM İNCE KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMarmara ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEHRA YILDIZ
DR. OĞUZ ERYILMAZ