Eklemeli imalat teknolojilerinden faydalanılarak geopolimer esaslı lifli kompozit malzeme üretiminin araştırılması
Investigation of geopolymer based fiber composite material production using additive manufacturing technologies
Yazar: İSMET KAAN GEYİK
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN KÜRKLÜ
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Geopolimerler = Geopolymers ; Lifli kompozitler = Fiber composites ; Uçucu kül = Fly ash

Özet:
Depremler yapısal ve yapısal olmayan elemanlara ciddi hasarlar vermektedir. Yapısal elemanların bütünlüğü şiddetli depremlerde önem arz ederken, orta ve küçük şiddetli depremlerde yapısal olmayan elemanların hasar görmemesi de can ve mal kaybının önüne geçilmesi için gereklidir. Yapısal olmayan elemanlardaki hasarların önüne geçebilmek için lifli kompozit malzemelerden faydalanılabilir. Bu çalışmada, uçucu kül esaslı geopolimer harç üreterek, üretilen harç içerisinde eklemeli imalat teknolojilerinden faydalanılarak elde edilen ızgara modelleri kullanmak suretiyle geopolimer esaslı lifli kompozit malzeme üretimini gerçekleştirilmesi, fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Geopolimer harç içerisinde, 5 farklı filament malzemesi, 5 farklı ızgara modeli ve 2 farklı ızgara kalınlığı kullanılmıştır. Üretilen numuneler üzerinde; Su emme, görünen porozite, birim hacim ağırlık, görünür yoğunluk, kopma enerjisinin tayini, eğilme dayanımı ve basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. Numunelerde değişen parametrelere bağlı olarak incelemeler yapılmış en yüksek kopma enerjisini veren örneklerin kalın mesh modelli TPU filament ile oluşturulan numune olduğu tespit edilmiştir. Yapısal olmayan elemanlarda TPU filament ile oluşturulan kompozit malzemelerin kullanılabilir olduğu kanaatine varılmıştır.

Abstract:
Earthquakes cause serious damage to structural and non-structural elements. While the integrity of structural elements is important in severe earthquakes, it is also necessary to prevent damage to non-structural elements in medium and small earthquakes to prevent loss of life and property. Fibrous composite materials can be used to prevent damage to non-structural elements. In this study, it is aimed to produce fly ash-based geopolymer mortar, to produce geopolymer-based fibrous composite material by using grid models obtained by using additive manufacturing technologies in the produced mortar, and to examine its physical and mechanical properties. 5 different filament materials, 5 different grid models and 2 different grid thicknesses were used in the geopolymer mortar. On the samples produced; Water absorption, apparent porosity, unit volume weight, apparent density, determination of rupture energy, bending strength and compressive strength experiments were carried out. The samples were examined depending on the changing parameters and it was determined that the samples that gave the highest breaking energy were the samples created with thick mesh model TPU filament. It has been concluded that composite materials created with TPU filament can be used in non-structural elements.