UÇUCU KÜL BAZLI, ISI İLE KÜR EDİLMİŞ GEOPOLİMER BETONUN EĞİLME MUKAVEMETİ VE DİNAMİK MODÜL İLİŞKİSİNİN HASARSIZ DENEYSEL MODAL ANALİZ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Creative Commons License

Çeçen F., Özbayrak A., Aktaş B.

INTERNATIONAL CERAMICS AND COMPOSITE MATERIALS SYMPOIUM , Isparta, Türkiye, 15 - 16 Kasım 2024, ss.3-9, (Tam Metin Bildiri)

Özet

Seramik benzeri özelliklere sahip bir malzeme olan geopolimer beton, geleneksel çimento bazlı betona sürdürülebilir ve çevre dostu bir alternatif sunmaktadır. Geopolimer beton üretiminde temel olarak uçucu kül veya cüruf gibi endüstriyel yan ürünler kullanıldığından, bu beton, geleneksel üretime kıyasla daha düşük bir karbon ayak izi bırakmaktadır. Uygun şekilde tasarlanmış geopolimer beton, basınç ve çekme dayanımı ile refrakterliği açısından, geleneksel betondan daha üstün sonuçlar verebilmektedir. Her ne kadar bu avantajlar, seramiklerle karşılaştırıldığında daha sınırlı kalsa da, önemli ölçüde daha düşük üretim maliyetleri, daha az karbon emisyonu ve daha fazla esneklik sunmakta, bu da onu dinamik yüklere maruz kalan büyük hacimli altyapı projeleri için ideal hale getirmektedir. Literatürde, geopolimer betonun çekme dayanımı ile dinamik elastisite modülü arasındaki ilişki konusunda, özellikle hasarsız yöntemlerle dinamik özelliklerinin değerlendirilmesine yönelik sınırlı araştırma bulunmaktadır. Oysaki bu özellikler, dinamik yüklere karşı dayanıklılık açısından kritik öneme sahiptir. Bu çalışma, uçucu kül bazlı ve ısı ile kür edilmiş geopolimer betonun eğilme mukavemeti ile dinamik özellikleri arasında güvenilir nümerik ilişkiler kurmayı amaçlamaktadır. Çalışma kapsamında, sodyum silikat ve sodyum hidroksit dozajlarının farklı olduğu altı farklı karışım oranı ile üretilen numuneler çeşitli test ve analizlere tabi tutulmuştur. Dinamik özellikler, hasarsız deneysel modal analiz ve sonlu elemanlar geri analiz yöntemi ile değerlendirildikten sonra, eğilme mukavemetleri dört noktalı eğilme testi ile belirlenmiştir. Sonuçlar, eğilme mukavemetlerinin 3.71 ila 5.97 MPa, temel düşey rezonans frekanslarının 802.3 ila 866.8 Hz ve dinamik modüllerin 25.2 ila 31.0 GPa arasında değiştiğini göstermiştir. Ayrıca, eğilme mukavemeti ve dinamik modül ile rezonans frekansları arasında güçlü korelasyonlar (R² > 0.97) bulunmuştur. Bu bulgular, deneysel modal analiz yönteminin, geopolimer betonun kritik mekanik özelliklerini değerlendirmek için güvenilir ve hasarsız bir yöntem olduğunu doğrulamaktadır.