Determination of tensile softening characteristics of cellulose nanofiber-modified cement paste from experimental CMOD data using numerical modelling
Sayısal modelleme kullanılarak deneysel CMOD verlilerinden selüloz nanofiber katkılı çimento macununun çekme yumuşamasının özelliklerinin belirlenmesi
- Tez No: 921428
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇAĞRI MOLLAMAHMUTOĞLU, PROF. DR. JIŘÍ NĚMEČEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde beton, dünyada en çok tüketilen ikinci malzemedir. Betonun ana bileşeni olan çimento, betona mukavemetini veren bağlayıcıdır. Bu nedenle, çimento macununu incelemek, çekme dayanımları da dahil olmak üzere özelliklerinin optimize edilmesine olanak tanır. Çimento macununun çekme özellikleri, onun dayanıklılığını ve büzülme çatlaklarına karşı direncini belirlemede önemli bir faktördür. Ek olarak, çeşitli yükleme koşulları altında yapıların davranışını anlamak için beton kırılma davranışını tahmin etmek çok önemlidir. Bu nedenle, beton kırılmasının modellenmesi son yirmi yılda popüler bir konu haline gelmiştir. Nanoselüloz, gezegende en bol bulunan ve yenilenebilir bir polimer kaynağı olan selülozdan türetilen, sürdürülebilir bir nanomalzemedir. Nanofibrile selüloz (CNF) dahil olmak üzere farklı formlarda bulunur ve sertliğini, tokluğunu ve mukavemetini artırmak gibi, kullanıldığı matrisin mekanik özelliklerini iyileştiren özelliklere sahiptir. Çok çeşitli avantajlarına rağmen, çimento macunundaki CNF ile ilgili literatürde boşluklar bulunmaktadır. Örneğin, farklı selüloz nanomalzeme türlerinin çimento özellikleri üzerindeki etkileri tam olarak tanımlanmamıştır. Ek olarak, şu ana kadarki mevcut literatüre göre, CNF modifiyeli çimento macununun mekanik davranışını tanımlamak için sayısal bir model oluşturulmamıştır. Bu çalışmanın amacı, CNF modifiyeli çimento macunu hakkında, literatüre katkıda bulunmak ve sayısal modelleme kullanarak diğer araştırmacılar tarafından sağlanan deneysel CMOD verilerinden (Haddad Kolour, 2019) CNF modifiyeli çimento macununun çekme yumuşama özelliklerini belirlemektir. CMOD testi, bir kirişin orta açıklığında bir çentik oluşturmayı ve kiriş tamamen kırılıncaya kadar üç noktalı burulma testini gerçekleştirmeyi içerir. Öncelikle farklı CNF/çimento oranları kullanılarak, CMOD testi birkaç numune üzerinde gerçekleştirilir. Daha sonra, diğer araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen ve yayınlanan testlerden elde edilen yük-CMOD verileri, sonlu elemanlar modellemesi kullanılarak sayısal bir model oluşturmak, kırılma yayılımını simüle etmek ve CNF modifiyeli çimento hamurunun tek eksenli çekme gerilmesi çatlama değerlerini elde etmek için gereken parametreleri belirlemek amacıyla kullanılacaktır.
Özet (Çeviri)
Today, concrete is the second most consumed material in the world. Concrete's main component, cement, is the binder that gives concrete it's strength. Therefore, studying cement paste allows for the optimization of its characteristics including its tensile properties, which are an important factor in determining its durability and resistance to shrinkage cracks. Additionally, modelling of fracture of this homogeneous, quasi-brittle material has become a popular topic in the last two decades since the prediction of concrete fracture behavior is significant to understand the behavior of structures under various loading conditions. Nanocellulose is a sustainable nanomaterial derived from cellulose, which is the most abundant renewable polymer source on the planet, and exists in different forms, including nanofibrillated cellulose (CNF). It possesses properties that improve the mechanical properties of the matrix its used in such as increasing its stiffness, toughness and strength. Despite the wide range of advantages, the literature on CNF in cement paste contains gaps. For example, the effects of different types of cellulose nanomaterials on cement properties have not been fully delineated. Additionally, according to the current literature so far, no numerical model has been created to describe the mechanical behavior of CNF-modified cement paste. The goal of this study is to contribute to the literature on CNF-modified cement paste and determine its tensile softening characteristics from experimental CMOD data provided by other researchers (Haddad Kolour, 2019) using numerical modelling. The CMOD test comprises of performing the three point bending test on a notched beams with different CNF ratios until complete fracture. Afterwards, the load – CMOD data obtained from the tests, which were performed by other researchers and published, are used to create a numerical model using finite element modelling to simulate the fracture propagation and determine the parameters needed to obtain the stress-strain values of the specimen.
Benzer Tezler
- Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini
Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions
EMİNE NAZAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN
- 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
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Güneş enerjisi ile çalışan R21-DMF li soğurmalı soğutma çevrimin analizi ve bazı tersinmezliklerin çevrimin performansı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Analysis of R21-DMF solar powered absorpption refrigeration system and effect of someirreversbilities on the Performance of the cycle
SEYİT ARİF TÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN ATAER
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN ASLANOĞLU