Sustainable 3d-printable mortars incorporating recycled construction materials and recycled water
Geri dönüştürülmüş inşaat malzemeleri ve geri kazanılmış su içeren sürdürülebilir 3b yazdırılabilir harçlar
- Tez No: 995342
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Beton, sudan sonra küresel ölçekte en fazla tüketilen ikinci malzeme olup, yıllık CO2 emisyonlarına önemli ölçüde katkı sağlamaktadır; 2050 net-sıfır hedefi ise inşaat sektöründe düşük karbonlu ve döngüsel kullanım odaklı malzeme stratejilerinin araştırılmasını hızlandırmıştır. Bu bağlamda, ortaya çıkan teknolojiler arasında yer alan üç boyutlu (3B) yazıcılar, hem sürdürülebilirlik hem de performans açısından çeşitli zorluklar barındırmaktadır. İnşaat ve yıkıntı atıkları (İYA), doğal agrega ihtiyacını azaltma ve inşaat sektöründe döngüsel malzeme kullanımını destekleme potansiyeli nedeniyle önemli bir ikincil kaynak olarak yaygın biçimde kabul edilmektedir. Bu çalışma, İYA türevi malzemelerin 3B baskı uygulamalarına uygunluğunu değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Karışımlar; %30, %50 ve %70 ikame oranlarında ince geri dönüştürülmüş agrega (GDA), %50 ve %100 oranlarında geri dönüşüm suyu (GDS) ve bağlayıcı olarak CEM I, CEM II ve geri dönüştürülmüş agrega tozu (GDAT) kullanılarak hazırlanmıştır. Harçların basılabilirliği, reolojik deneyler, yayılma tablası deneyleri ve basınç dayanımı deneyleri ile belirlenmiştir. Sonuçlar, doğal kum yerine GDA kullanımının zamana bağlı işlenebilirliği azalttığını, buna karşılık malzeme dayanımını artırdığını göstermektedir. Ayrıca, CEM II çimentosu ve geri dönüştürülmüş su kullanımının karışımın akma gerilmesini ve tiksotropisini önemli ölçüde iyileştirdiği gözlemlenmiştir. Seçilen karışımlar, eklemeli imalat koşulları altındaki performanslarını değerlendirmek amacıyla 3B yazıcı ile basılmıştır.
Özet (Çeviri)
Concrete, the second-most-consumed material globally after water, is a major contributor to annual CO2 emissions, and the 2050 net-zero target has intensified the search for low-carbon and circular-use material strategies in the construction industry. In this context, three-dimensional (3D) printers, among the emerging technologies, pose challenges concerning both sustainability and performance. Construction and Demolition Waste (CDW) is widely recognized as an important secondary resource, particularly due to its potential to reduce the need for natural aggregates and support circular material use in the construction sector. This study aims to evaluate the suitability of CDW-derived materials for 3D printing. The mixtures were prepared using fine recycled aggregate (RA) at 30 %, 50 %, and 70 % replacement levels, recycled water (RW) at 50 % and 100 %, and CEM I, CEM II, and recycled aggregate powder (RAP) as binders. The printability of the mortars was determined through rheological studies, flow table tests, and compressive strength tests. The results show that using RA instead of natural sand reduces time-dependent workability but increases material strength. In addition, it was observed that the use of CEM II cement and recycled water significantly improved the yield stress and thixotropy of the mixture. Selected mixtures were subsequently 3D-printed to assess their performance under additive manufacturing conditions.
Benzer Tezler
- Green and digital transformation towards circular economy in the construction industry: Upcycling of construction and demolition wastes from diverse sources and their integration into 3D printing technology
İnşaat endüstrisinde döngüsel ekonomiye doğru yeşil ve dijital dönüşüm: Farklı kaynaklardan elde edilen inşaat yıkıntı atıklarının ileri dönüştürülmesi ve 3D baskı teknolojisine entegrasyonu
ANIL KUL
Doktora
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRKAN YILDIRIM
- Eklemeli üretim için çimento harçlarının mühendislik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of engineering properties of cement mortars for additive manufacturing
EBRU KAYA
Doktora
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞLAR YALÇINKAYA
- Determination of mechanical properties of geopolymer based composites suitable for 3D additive manufacturing
3D baskı alınabilir jeopolimer bağlayıcılı kompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi
NAZIM ÇAĞATAY DEMİRAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- Development and characterization of 3D-printable bigels as plant-based adipose tissue analogues using sustainable sources
Sürdürülebilir kaynaklar kullanılarak bitkisel adipoz doku analogları olarak 3B yazdırılabilir bijellerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
GAMZE HANBEYOĞLU AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2025
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT GÜNŞAR ÖZÇELİK
- 3 boyutlu yazıcılar ile üretilmiş sürdürülebilir geopolimerlerin mekanik, durabilite ve çevresel etkilerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical, durability, and environmental performance of sustainable geopolymers produced by 3d printing
ÖMER FARUK KURANLI
Doktora
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
PROF. DR. LİBERATO FERRARA