The synergic influence of nanosilica and carbon nano tube on fresh and hardened properties of high volume fly ash self-compacting concretes


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: VAHID JALİLZADİANNASL

Danışman: Abdulkadir Cüneyt Aydın

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Nano silika (NS), karbon nano tüp (CNT) ve uçucu kül (FA) ün ayrık, ikili ya da üçlü kompozisyonlar halinde kendiliğinden yerleşen betonların (SCC) taze ve sertleşmiş özelliklerine etkisi bu çalışma kapsamında araştırılmıştır. Mevcut çalışmaların ışığında oran ve seviyeleri belirlenen bu katkılar çimentodan eksiltme yapmak suretiyle kullanılmıştır. Bu çalışmada, sekiz karışım grubu iki FA lü ve FA süz kategorilere bölünmüş ve her kategoride bir referans grubunu yanı sıra üç ayrı gurup yer almıştır. Bunlardan ikisi yalnız NS ya da CNT içerirken, üçüncü grup NS ve CNT lerin birlikte olduğu karışımları kapsamıştır. Geçmişte yapılan çeşitli araştırmalara dayanarak en uygun yüzdeler NS, CNT ve FA için, sırasıyla %2, %0.08, ve %40 olarak belirlenmiştir. SCC karışımların taze özellikleri Slump-flow, V-Funnel ve L-Box deneyleri ile, sertleşmiş özellikleri ise, tek eksenli basınç ve eğilme deneyleri ile elde edilmiştir. Super akışkanlaştırıcı ve su çimento oranının sabit tutulduğu karışımlarda, NS yüksek su ihtiyacına sebep olması sebebiyle, taze betonun işlenebilme özelliklerini kötü yönde etkilemiştir. Ancak, FA lü karışımlarda, NS işlenebilirlik özelliklerini anlamlı bir biçimde geliştirmiştir. %40 FA katılması durumunda şahit numunelere göre terleme ve ayrışma etkileri kaybolurken, bu katkıların yalnız ikili etkileri ele alındığında, CNT tüm durumlarda umut verici bir tesir sergilemiştir. Yüksek puzolanik reaktivitesinden dolayı, NS, SCC un hidratasyonunu hızlandırmış ve ikinci kategoride yüksek FA oranından kaynaklanan hidratasyondaki yavaşlamayı telafi etmiştir. CNT ün hidratasyonu dengeleyen etkisi FA içeren karışımlarda öne çıkmıştır. NS nın eğilme tokluk endeksleri üzerine, daha güçlü bir ara yüzey geçiş bölgesi ITZ ve daha iyi bir mikro yapı sağladığı, CNT ün tokluk endeksini %20 mertebesinde artırdığı görülmüştür. Sonuç olarak, yapılan deneysel çalışmalar neticesinde, %2 NS, %0.02 CNT ve %40 FA içeren karışımların ele alınan teknik özellikler itibariyle en iyi SCC karışımı olduğu anlaşılmıştır. Elde edilen bütün teknik faydaların yanında, NS ve CNT ile desteklenmiş yüksek oranda FA kullanımı ile hem çevre dostu hem de mekanik açıdan gelişmiş özelliklerde betonlar imal edilebilmiştir. Ayrıca, CNT kullanımı ile enerji yutma kapasitesi daha yüksek, sünek betonların üretimi mümkün olmuştur.