Hafif yüksek performanslı çimento esaslı kompozitlerin geliştirilmesi
Devolopment of lightweight high performance cement based-composites
Yazar: MOHAMED A.SALEM ELMEKAHAL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN KAPLAN
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Sera gazları ve CO2 emisyonlarının neden olduğu çevresel zararı azaltmak için sürdürülebilir çözümler aranmaktadır. Çimento, sera gazlarından ve CO2 emisyonlarından sorumlu bir yapı malzemesidir. Çimento yerine pirinç kabuğu külü gibi endüstriyel atıklar kullanılarak CO2 emisyonları azaltılabilmektedir. Bu çalışmada, hafif ve yüksek performanslı, sürdürülebilir çimento esaslı kompozitlerin dayanıklılığı ve mekanik özellikleri incelemiştir. Karışımların birim ağırlığını azaltmak için köpük ajanı kullanılmıştır. Ayrıca, çimento esaslı kompozitlerin dayanıklılığını ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için pomza tozu (PP) ve pirinç kabuğu külü (RHA) kullanılmıştır. Karışımların yoğunluğu 1666-2205 kg/m3 arasında değişmektedir. %12,5 RHA kullanan karışımların erken yaş dayanımı artmıştır. %25 RHA ve %50 PP ile karışımların basınç dayanımı (90 gün) 46.6 MPa olarak belirlenmiştir. Karışımların PP içeriği arttıkça kuruma büzülmesi değerleri artmıştır. Sülfata maruz karışımlarda başlangıç basınç dayanımı arttıkça genleşmeler azalmaktadır. RHA ve PP'nin oranı arttıkça, HCl'ye maruz kalan karışımlarda ağırlık kaybı azalırken, H2SO4'e maruz kalan karışımlarda ağırlık kaybı artmıştır. HCl'ye maruz kalan karışımlarda CH(OH)2 içeriği, H2SO4'e maruz kalan karışımlarda ise geçirimsizliğin önemli olduğu belirlenmiştir. Başlangıç basınç dayanımının donma-çözülme etkisine maruz kalan karışımlarda da önemli olduğu gözlemlenmiştir. Karışımların köpük içeriği arttıkça, kuruma büzülmesi artarken basınç dayanımı azalmaktadır. Sonuç olarak, %25'e kadar RHA kullanmak çimento esaslı kompozitlerin performansını arttırmaktadır.

ANAHTAR KELİMELER: Pirinç kabuğu külü, Sürdürülebilirlik, Durabilite, Asit direnci, Etrenji

Abstract:
Sustainable solutions are sought to reduce the environmental damage caused by greenhouse gases and CO2 emissions. Cement is a building material responsible for greenhouse gases and CO2 emissions. CO2 emissions can be reduced by using industrial wastes such as rice husk ash instead of cement. In this study, the durability and mechanical properties of lightweight and high-performance sustainable cementitious composites were investigated. A foaming agent was used to reduce the unit weight of the mixes. In addition, pumice powder (PP) and rice husk ash (RHA) were used to improve cementitious composites' durability and mechanical properties. The density of the mixes varies between 1666-2205 kg/m3. The early age strength of the mixes using 12.5% RHA increased. The compressive strength (90 days) of the mixes with 25% RHA and 50% PP was determined as 46.6 MPa. Drying shrinkage values increased as the PP content of the mixes increased. Expansions decrease as the initial compressive strength increases in m exposed to sulfate. As the ratio of RHA and PP increased, the weight loss decreased in the mixes exposed to HCl, while the weight loss increased in the mixes exposed to H2SO4. It was determined that the CH(OH)2 content was important in the mixes exposed to HCl and the impermeability in the mixes exposed to H2SO4. It has been observed that the initial compressive strength is also important in the mixes exposed to the freeze-thaw effect. As the foam content of the mixes increases, the drying shrinkage increases, and the compressive strength decreases. As a result, using up to 25% RHA improves the performance of cementitious composites.

KEYWORDS: Rice husk ash, Sustainability, Durability, Acid resistance, Ettringite