Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ERCAN BOZKURT
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Selçuk Türkel
Eş Danışman: Burak Felekoğlu
Özet:
Tez kapsamında keten ve poliester dokuma kumaş takviyeli, çimento ve α-hemihidrat alçı esaslı, diatomit ikameli çok katmanlı kompozitlerin mekanik performans parametreleri farklı yaşlarda incelenmiştir. Bu kapsamda, XRD analizleri, puzolanik aktivite deneyi, matris basınç dayanım tespiti, matris birim hacim ağırlık tayini, matris kuruma büzülmesi testi, tek eksenli iplik, kumaş ve kompozit çekme testleri ve mikroyapı incelemeleri kapsamında SEM-EDS analizleri yapılmıştır. Daha sonra kompozitlerin CO2 emisyon değerleri ve maliyet analizleri belirlenmiştir.
Deneysel çalışmalarda; 0,28 ve 0,45 su/bağlayıcı oranına sahip matrislerin kıvamı, süper akışkanlaştırıcı katkı yardımıyla 235 mm yayılma çapında sabit tutulmuştur. Kompozitlerin gerilme-birim şekil değiştirme eğrileri; eksenel çekme cihazı ve LVDT’ler yardımıyla elde edilmiştir. Deney sonuçları dikkate alınarak, lif türü ve yaşlanmaya bağlı olarak kompozitlerin; çekme dayanımı, düktilitesi, tokluk gelişimi ve çoklu çatlak performansı elde edilip, yaşlanmanın mekanik özelliklere etkileri her lif türü için ayrı ayrı tartışılmıştır. Çimento esaslı matrise diatomit ikamesinin mekanik özellikleri geliştirdiği görülmüş, poliester dokuma kumaş takviyeli kompozitlerin keten dokuma kumaş takviyeli kompozitlere göre birçok mekanik özellik bakımından hem kısa vadede hem de uzun vadede üstün olduğu tespit edilmiştir.
Yapılan çok katmanlı kompozit deneyleri sonucu dokuma kumaş katman artışı ile kalsine diatomit ikameli Portland çimentosu esaslı kompozitlerde, mekanik özellikler açısından optimum katman sayısı 3 olarak belirlenmiştir. Bu oranın α hemihidrat alçı esaslı kalsine diatomit ikameli kompozitlerde 4 katman olduğu görülmüştür. Bağlayıcı matrise kalsine diatomit ikamesi, Portland çimentolu serilerde puzolanik reaksiyon gelişimine bağlı kumaş-matris arayüz iyileşmesi sağlarken, alçılı serilerde reaksiyon gelişmemiş, zayıf kumaş-matris arayüzü oluşmuştur. Ancak kalsine diatomit alçılı kompozitlerde mikro boşluklu yapısı sayesinde hafifleme sağlamıştır. Bu durum mikroyapı incelemeleri ile karakterize edilmiştir. Diğer taraftan, lif/hacim oransal artışı ile α hemihidrat alçılı diatomit ikameli serilerde çoklu çatlama aşamasında kumaş liflerinin devreye girmesi ile çekme dayanımı ve tokluk parametrelerinde Portland çimentolu serilerin değerlerine ulaşabilmiş, hatta düktilite parametresinde de üstünlük sağlayabilmiştir. Çevreye uyumluluk açısından kritik bir gösterge olan karbon salım değerleri kıyaslandığında diatomit ikameli alçılı serilerin, Portland çimentolu serilere kıyasla CO2 salımında %50 mertebelerinde azalışa neden olduğu belirlenmiştir. Buna karşılık maliyetin ise 3.5 kata kadar attığı tespit edilmiştir. α hemihidrat alçılı diatomit ikameli poliester dokuma kumaş takviyeli kompozitlerin eğer lif/hacim oranı optimize edilirse hafif ve yeterli mukavemete sahip yapı elemanlarının üretimi için ideal olduğu ortaya konulmuştur. Alçıpan levha, cephe kaplaması, mimari restorasyon vb. alanlarda düşük karbon salım değerleriyle çevre dostu alternatif bir malzeme olarak ön plana çıkmaktadır.