Akademik Veri Yönetim Sistemi
Özbayrak A. (Yürütücü), Küçükgöncü H., Altun F.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2024
Günümüzde portland çimentosundan üretilen betonların kullanımı çok geniş bir alana yayılmıştır. Ancak asit ve sülfat etkilerine karşı, sünme ve büzülme özelliklerinin iyileştirilmesinin istendiği durumlarda, yangın etkisine karşı, alkali agrega reaksiyonlarına maruz bazı durumlarda ve yüksek basınç, eğilme ve çekme dayanımı ihtiyacında alternatif betonlara ihtiyaç duyulmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalarda geopolimer betonun (GPB), portland çimentosu betonuna (PÇB) göre daha üstün özelliklere sahip olduğu ortaya konmaktadır. PÇB’nin kullanıldığı her alanda GPB’nin kullanılabilmesi için birçok deneyler yapılarak dayanım ve davranış belirlenmelidir. Yapılaşmanın her geçen gün arttığı günümüzde beton talebi katlanarak artmaktadır. PÇB üretimi, atmosferdeki sera gazlarının etkisinin artmasında önemli bir rolü olan CO2 salınımını arttırmaktadır. Bir ton portland çimentosu üretebilmek için atmosfere yaklaşık bir ton CO2 salınımı yapılmaktadır. Dünyadaki toplam CO2 salınımının %7-8'i Portland çimentosundan kaynaklanmaktadır. Bu sebeplerden ötürü, atık ürün sınıfındaki uçucu kül malzemesinin beton üretiminde kullanılması için yapılan araştırmalar, betonun daha çevre dostu hale getirilmesi açısından önemlidir. Araştırmanın hedefi GPB’nin PÇB yerine kullanılıp kullanılamayacağı, kullanılabilirse üstün ve zayıf özelliklerinin neler olabileceğidir. Bu durumda GPB’nin betonarme yapılar üzerindeki dayanım ve davranışının belirlenmesi için deneysel ve numerik çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sebeple çalışmanın amacı; uçucu kül esaslı GPB’den üretilecek betonarme elemanlardaki, çatlak oluşumu, sehim ve süneklik davranışı ile eğilme ve basınç dayanımlarını, PÇB’den üretilecek aynı geometrik koşullar ve donatı oranlarına sahip betonarme elemanlar ile mukayese etmek ve deneysel sonuçları numerik olarak sonlu elemanlar yöntemine göre hesap yapan programlar yardımı ile doğrulamaktır. Sonuç olarak, çalışma ile hedeflenen GPB’nin PÇB yerine kullanılıp kullanılamayacağını belirlemek ve günümüz betonarme hesap ve yapım kurallarının GPB’ye olan uygunluğunu araştırmaya dayalıdır. Deneyler en temel betonarme taşıyıcı elemanlar olan kolon ve kirişler üzerinde yapılacaktır. Kolonlarda basınç ve dış merkez yüklemenin etkisi, kirişlerde ise eğilme ve sehim durumlarının araştırılması hedeflenmektedir. Yapılan ön çalışmalardan elde edinilen tecrübeler ışığında belirlenen GPB karışım formüllerinden ikisi seçilerek kendi arasında kıyaslanacaktır. Ayrıca kürleme tekniği açısından da iki farklı durum dikkate alınacaktır. Farklı donatı oranlarının kıyaslamasının yapılabilmesi için kirişlerde üç farklı kesit değerlendirmeye alınacaktır. Kolonlarda ise iki farklı donatı oranına sahip kesitte değerlendirme yapılacaktır. Kolonlarda eksenel basınç kuvveti minimum dış merkezlilik ve bu minimum değerin üç katı büyüklüğünde bir eksantriklikle iki farklı şekilde uygulanacaktır. Toplamda PÇB’den üretilecek numuneler ile birlikte 15 kiriş ve 20 kolon deneyi yapılacaktır. Yangın etkileri ve depreme dayanıklı yapı tasarımında daha güvenilir olan bu malzeme yaşam kalitesine katkı sağlayacaktır. Çevresel etkilere dayanıklı bir malzeme olması nedeniyle betonarme yapılarda kullanılması durumunda uzun süre hizmet verebilecek, ayrıca atık malzemelerin değerlendirilmesi sayesinde çevre ve enerji tasarrufuna önemli katkı sağlayacaktır. İnşaat sektörü başlıca uygulama alanıdır. Küresel pazarda müteahhit firmalarımızın elini güçlendirebilecek özelliklere sahip bir malzemedir. İnşaat sektörü ekonominin lokomotifi durumunda olan ülkemizde bu malzemenin istihdama katkısı şüphesiz olacaktır. 24 saatte, 28 günlük beton basınç dayanımına ulaşabilmesi sayesinde askeri alanda sınırlarımızda yapılan beton blok duvar yapım işlerinde veya üs çalışmalarında kullanılacak betonarme yapılarda sınır güvenliğini korumaya yönelik katkı sağlayacaktır.