Grafen kullanımının harçların mekanik özeliklerine ve korozyon dayanıklılığına etkisi
The effect of graphane usage on mechanical properties and corrosion durability of  mortars
Yazar: FARUK ALPEREN AYTEKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULLAH DEMİR
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Beton = Concrete ; Dayanıklılık = Durability ; Grafen = Graphene ; Korozyon = Corrosion ; Çimento karışımları = Cement mixtures

Özet:
Beton, en yaygın kullanılan yapı malzemesidir. Betonun çekme dayanımı, basınç 
dayanımına göre oldukça düşüktür. Bu nedenle günümüze kadar, çelik takviyelerle 
betonun çekme dayanımı iyileştirilmiştir. Çelikteki korozyon oluşumu, servis ömrünü 
düşürmekte ve yapıyı kullanılamaz hale getirebilmektedir. Grafen günümüzde mekanik, 
elektriksel ve birçok üstün özelikleriyle çeşitli alanlarda kullanılan bir nanomalzemedir. 
Betonda grafen gibi nanokompozitlerin kullanılması; betonun mekanik, fiziksel ve 
dayanıklılık özeliklerinde iyileşmelere sebep olmaktadır. Bu çalışmada, grafen 
kullanımının harçların mekanik özeliklerine ve korozyon dayanıklılığına etkisi 
araştırılmıştır. Çalışmada referans karışımı, %0.25, %0.5, %1 ve %2 grafen katkılı 
prizmatik harç numuneleri üretilmiştir. Ayrıca, dayanıklılık özeliklerini belirlemek 
amacıyla çelik donatılı lolipop numuneler üretilmiştir. Deney numuneleri; yapılacak olan 
mekanik, fiziksel ve dayanıklılık özelikleri deneyleri öncesinde 7 ve 28 gün suda kür 
edilmiştir. Bu harç numuneler üzerinde fiziksel özelik deneylerinden birim ağırlık ve 
ultrases geçiş süresi deneyleri, mekanik özelik deneylerinden eğilme dayanımı, basınç 
dayanımı ve aderans-çelik donatı çekme deneyi, dayanıklılık deneylerinden ise elektriksel 
direnç, hızlandırılmış korozyon ve yarı hücre potansiyeli deneyi yapılmıştır. Bu 
çalışmada ayrıca, kullanılan grafen malzemenin katkılı ve referans numuneler üzerinde 
mekanik, fiziksel ve dayanıklılık özeliklerindeki değişimler de incelenmiştir. Deney 
sonuçları incelendiğinde, grafen kullanımının harçların korozyon dayanıklılığını artırdığı 
gözlemlenmiştir. Referans ve katkılı numuneler karşılaştırıldığında %0.5 oranında grafen 
kullanımının, referans numuneye kıyasla eğilme dayanımını önemli miktarda artırdığı 
gözlemlenmiştir.

Abstract:
Concrete is the most widely used building material. The tensile strength of 
concrete is quite low compared to the compressive strength. For this reason, the tensile 
strength of concrete has been improved with steel reinforcements until today. The 
formation of corrosion in the steel shortens the service life and can render the structure 
unusable. Graphene is a nanomaterial used in various fields with its mechanical, electrical 
and many superior properties. Using nanocomposites such as graphene in concrete; It 
causes improvements in the mechanical, physical and durability properties of concrete. 
In this study, the effect of the use of graphene on the mechanical properties and corrosion 
resistance of mortars was investigated. In the study, prismatic mortar samples with 0.25%, 
0.5%, 1% and 2% graphene reference mixture were produced. In addition, steel reinforced 
lollipop samples were produced to determine durability properties. Test samples; It was 
cured in water for 7 and 28 days before the mechanical, physical and durability properties 
tests. Unit weight and ultrasound transit time tests from physical property tests, bending 
strength, compressive strength and adhesion-steel reinforcement tensile tests from 
mechanical property tests, electrical resistance tests, accelerated corrosion and half-cell 
potential tests were performed on these mortar samples. In this study, the changes in the 
mechanical, physical and durability properties of the graphene material used on the doped 
and reference samples were also investigated. When the test results were examined, it 
was seen that the use of graphene increased the corrosion resistance of the mortars. When 
comparing the reference and doped samples, it was observed that the use of 0.5% 
graphene significantly increased the flexural strength compared to the reference sample.