Atık nano karbon karası kullanılarak üretilen betonlarda yüksek sıcaklık etkisinin incelenmesi
Investigation of high temperature effect in concrete produced using waste nano carbon black
Yazar: HAKAN BEKAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ARİF EMRE SAĞSÖZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ömrünü tamamlamış atık lastiklerin geri dönüştürülmesinde piroliz işlemi sonucu nano karbon karası elde edilmektedir. Oluşan bu atığın bertarafı ve beton içinde kullanımının araştırılması amacıyla bu yüksek lisans tezi hazırlanmıştır. Günümüzün büyük afetlerinden sayılan yangın ve ortaya çıkardığı yüksek sıcaklık etkisi altında betonun davranışı da tez kapsamında deneysel olarak incelenmiştir.  Bu kapsamda %0, %4 ve %8 oranında atık nano karbon karası çimento yerine kullanılarak 365 kg/m3dozajda beton numuneler üretilmiştir. Numuneler 28 gün su kürüne tabi tutulduktan sonra numuneler ortam (laboratuvar) sıcaklığı, 200oC, 400oC, 500oC ve 700oC yüksek sıcaklık uygulamasına maruz bırakılmıştır. Tüm numunelerin ağırlık kayıpları, basınç dayanımları deneysel olarak belirlenmiştir. Ayrıca atık nano karbon karası ve sıcaklık etkisinde betonun içyapısının nasıl değiştiğini inceleyebilmek için numunelerin SEM görüntüleri alınmıştır. Atık nano karbon karası katkısı betonun basınç dayanımında yaklaşık %20'lik bir azalmaya sebep olmuştur. Yüksek sıcaklık etkisi, atık nano karbon karası katkılı ve katkısız tüm beton numunelerin basınç dayanımını önemli oranda düşürdüğü belirlenmiştir. Atık nano karbon karası katkılı numunelerde düşüş oranı daha yüksek olmaktadır. Ortam sıcaklığı, 200oC, 400oC ve 500oC sıcaklık uygulanan numunelerin basınç dayanımları taşıyıcı beton dayanımı olan 30 MPa'dan daha yüksek değerlerde elde edilmiştir. 700oC uygulanan tüm numunelerin ise basınç dayanımı 30 MPa'dan küçük elde edilmiştir ve taşıyıcı beton dayanımı sınırının altında kalmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda atık nano karbon karasının çimento yerine rahatlıkla kullanılabileceği söylenebilir

Abstract:
Nano carbon black is obtained as a result of pyrolysis process in the recycling of waste tires that have completed their life. This master thesis has been prepared to investigate the disposal of this waste and its use in concrete. The behavior of concrete under the influence of fire, which is considered one of the major disasters of today, and the high temperature it has created, has also been studied experimentally within the scope of the thesis. In this context, concrete samples were produced at a dosage of 365 kg/m3using 0%, 4% and 8% waste nano carbon black instead of cement. After the samples were cured for 28 days, the samples were exposed to ambient (laboratory) temperature, 200oC, 400oC, 500oC and 700oC high temperature applications. Weight losses and compressive strengths of all samples were determined experimentally. In addition, SEM images of the samples were taken in order to examine how the internal structure of concrete changed under the influence of waste nano carbon black and high temperature. Waste nano carbon black additive caused a 20% reduction in the compressive strength of concrete. It has been determined that the high temperature effect and the concrete strength of all concrete samples with and without waste nano carbon black significantly decrease the compressive strength. The drop rate is higher in samples containing waste nano carbon black. Ambient temperature, 200oC, 400oC and 500oC temperature applied samples have compressive strengths at values higher than the carrier concrete strength of 30 MPa. The compressive strength of all samples applied at 700oC was less than 30 MPa and the carrier remained below the concrete strength limit. As a result of the experimental studies, it could be said that waste nano carbon black can be safely used instead of cement.