Farklı sentetik lif içeren metabentonit esaslı  geopolimer kompozitlerin mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and durability properties of metabentonite-based geopolymer composites containing different synthetşc fibers
Yazar: CENK ALADAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FURKAN ŞAHİN
İSTANBUL NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Lifli kompozitler = Fiber composites ; Sentetik lifler = Synthetic fibers

Özet:
Alkali aktivasyon ile üretilen bağlayıcıların yüksek mekanik performans, düşük
hidratasyon sıcaklığı, agresif ortama karşı direnç, düşük enerji maliyetleri, düşük sera
gazı emisyonları gibi avantajlarının yanında kırılganlıktan ve zayıf çatlak direncinden
etkilendiği söz konusudur. Bunun neticesinde lifler dayanım ve dayanıklılık özelliklerin
iyileştirilmesinde önemli yer tutmuştur. Bu kapsamda tezde metabentonit-cüruf bazlı ve
geri dönüşüm agregası içeren farklı lif takviyeli alkali-aktive edilmiş harçların mekanik
ve dayanıklılık özellikleri gerçekleştirilmiştir. Bentonitin kalsinasyonu ön araştırmalar
neticesinde 900 oC'de yapılmıştır. Alkali-aktive edilmiş harçlar farklı metabentonit/cüruf
oranlarında (%25, %50, %75 ve %100) farklı molar konsantrasyonlarında (8M, 10M,
12M ve 14M) hazırlanmış olup Na2SiO3/NaOH oranı 2:1 seçilmiştir. Bu kapsamda
kompozitlere %0.5, %1, %1.5 ve %2 oranlarında PVA, PA ve Bazalt lif (BF) takviyesi
sağlanmıştır. Numuneler 80 oC'de 24 saat ısıl kürleme işlemine tabii tutularak test gününe
kadar standart oda koşulunda bekletilmiştir. Çalışmada mekanik deneyler kapsamında
basınç dayaımı, eğilme dayanımı ve kırılma tokluğu deneyleri yapılmıştır. Dayanıklılık
özellikleri kapsamında ise yüksek sıcaklık etkisi, testleri uygulanmıştır. Geopolimer
harçlar yüksek sıcaklık etkisinde 200 oC, 400 oC, 600 oC ve 800 oC'ye maruz bırakılmıştır.
Çalışmanın sonuçları %0.5 oranında sentetik lif takviyesiyle en iyi basınç, eğilme,
yarmada çekme dayanımları elde edilirken doğrudan çekme dayanımında en iyi serinin
2PAF olarak elde edildiğini ve yüksek sıcaklık sonrası PVAF haricinde tüm numunelerde
400 oC sonrası dayanım kayıplarının ciddi mertebede olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Binders produced by alkaline activation have advantages such as high mechanical
performance, low hydration temperature, resistance to aggressive media, low energy
costs, low greenhouse gas emissions, and are affected by brittleness and weak crack
resistance. As a result, fibers have an important place in the improvement of strength and
durability properties. In this context, the mechanical and durability properties of different
fiber reinforced alkali-activated mortars based on metabentonite-slag and containing
recycling aggregates were determined in this thesis. The calcination of bentonite was
carried out at 900 oC as a result of preliminary research. Alkali-activated mortars were
prepared in different metabentonite/slag ratios (25%, 50%, 75% and 100%) and in
different molar concentrations (8M, 10M, 12M and 14M) and the Na2SiO3/NaOH ratio
was chosen as 2:1. In this context, 0.5%, 1%, 1.5% and 2% PVA, PA and Basalt fiber
(BF) reinforcements were provided to the composites. Samples were subjected to heat
curing at 80 oC for 24 hours and kept in standard room conditions until the test day. In
the study, compressive strength, bending strength and fracture toughness tests were
carried out within the scope of mechanical tests. Within the scope of durability properties,
high temperature effect tests were applied. Geopolymer mortars were exposed to high
temperatures of 200 oC, 400 oC, 600 oC and 800 oC. Results of the study showed that
while the best compressive, flexural and splitting tensile strengths were obtained with
0.5% synthetic fiber reinforcement, the best series in direct tensile strength was obtained
as 2PAF, and strength losses after 400 oC in all samples, except PVAF, after high
temperature.