Farklı nano malzemelerle modifiye edilmiş F ve C sınıfı uçucu küllü çimento esaslı tamir harcı tasarımı

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MURAT BİNGÖL

Danışman: Osman Şimşek

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Mekanik ve çevresel yüklere maruz kalan altyapı elamanlarının onarılması işinde yüksek performanslı lif donatılı çimento esaslı kompozitlerin (YPLDÇK) kullanımı yaygınlaşmıştır. YPLDÇK kullanımında mikro-mekanik tabanlı tasarım kriterlerini sağlamak gerekmektedir. Onarım malzemesi üretiminde çimentonun ekonomik maliyetinin yüksekliği ve üretimi esnasında ortaya çıkan CO2 gazı salınımı sebebiyle çimentoya atık olarak termik santrallerde ortaya çıkan uçucu kül ikame edilmiştir. Bu çimento esaslı tamir harcı kompozitine yüksek oranda uçucu kül ikamesinin, basınç dayanımı, dayanıklılık ve durabilite özellikleri üzerindeki olumsuz yönde etkisini nano malzemeler modifiye ederek ekonomik ve daha yüksek özelliklere sahip kompozit üretimi amaçlanmıştır. Çalışmada, farklı oranlarda nano-SiO2 ve nano-Fe2O3 kullanarak optimum doygunluk saptanmıştır. Optimum nano malzeme oranı belirlenen kompozit malzemeye maliyeti azaltmak amacıyla C ve F sınıfı uçucu kül ikame edilmiştir. Çimento yerine F sınıfı uçucu kül %0, %50 ve %60 oranında ikame edilir iken, C sınıfı uçucu kül ise %0, %30 ve %35 oranında ikame edilmiştir. Bu farklı uçucu kül ve nano malzemelerle üretilen kompozitin işlenebilirliği sağlamak ve erken dayanım elde etmek için belirli oranda kimyasal katkı maddesi kullanılmıştır. Farklı karışım oranlarıyla üretilen kompozit malzemelerin taze ve sertleşmiş halinin teknik özelikleri analiz edilmiştir. Taze kompozit üzerinde mini yayılma ile işlenebilirlik özelliği saptanmıştır. Sertleşmiş kompozit üzerinde farklı yaşlarda basınç, eğilmede çekme, kayma dayanımı ve elastisite modülü olan mekanik özellikleri belirlenmiştir. Kompozitin durabilite özelliklerinde serbest ve kuruma rötresi belirlenmiştir. Ayrıca tasarlanan kompozitin iç yapısını analiz etmek için hızlı klor iyonu geçirimliliği ve SEM özellikleri saptanmıştır. Sonuç olarak, nano malzemelerin YPLDÇK karışımlarına ikamesiyle harç numunelerinin mekanik ve mikro-yapısını iyileştirdiği görülmüştür. Ayrıca nano malzemeler; mikro düzeyde dolgu etkisi oluşturup, gözenekleri doldurarak geçirimsizliği azalttığı için çimento hamurunun mikro yapısını geliştirmiştir.