Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMER KESKİNATEŞ
Danışman: Burak Felekoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Çimento esaslı matrislerin gevrek yapısını “çoklu çatlama mekanizması” ile azaltmaya yönelik çalışmalar, dayanıklı ve sürdürülebilir yapıların tasarımı açısından son yıllarda önem kazanmaktadır. Bu bağlamda çimento esaslı matrislerle uyumlu mikro polimerik lif kombinasyonları ile kompozitler tasarlanmıştır (patent ismi, Engineered Cementitious Composites – ECC). ECC, çoklu çatlama mekanizması ile çekme gerilmesi altında düktil davranan yeni nesil bir kompozit olarak tanımlanabilir.
Bu tez kapsamında öncelikle ECC için geliştirilen mikromekanik tasarım teorisi hakkında detaylı bir literatür taraması yapılmıştır. ECC tasarımında; S/B oranı, mineral katkı tipi, lif türü, matris reolojisi, lif dağılımı ve maksimum kusur boyutu gibi parametrelerin kompozitlerin mekanik performansı ve çatlama davranışı üzerindeki etkileri bütüncül bir yaklaşımla incelenmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında lif türüne göre değişen S/B oranlarında, 3 farklı polimerik lif (PE, PVA ve HTPP) ve 2 farklı mineral katkı (Öğütülmüş Yüksek Fırın Cürufu ve Uçucu Kül) kullanılmıştır. 20 farklı ECC’de (6 PE-ECC, 8 PVA-ECC ve 6 HTPP-ECC) mekanik performans, istatistiksel analiz, maliyet, karbon ayak izi, gömülü enerji başlıkları altında değerlendirmeler yapılmıştır.
Lif-matris etkileşimini araştırmak için ECC tasarımında kullanılan “köprüleme gerilmesi - çatlak açıklığı” ilişkileri çıkartılmıştır. Çekme numunelerin göçme kesitindeki lif dağılım katsayıları, SEM ve floresans mikroskopu yardımıyla belirlenmiştir. Aynı çekme numuneleri çekme yönüne dik olarak dilimlenip kesitlerdeki maksimum doğal kusur boyutları optik mikroskop ile ölçülmüştür. Matris reolojisinin, göçme kesitindeki lif dağılım katsayısının ve maksimum doğal kusur boyutu dağılımının çekme performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Numunelerin maksimum çekme gerilmesi anındaki yüzey görüntülerinden DIC tekniği ile çatlak analizleri gerçekleştirilmiş ve çatlak genişliği histogramları oluşturulmuştur. Son olarak kompozitlerin çekme performansları ile basınç dayanımları arasındaki ilişkiler araştırılmıştır.