Mikrokapsüllenmiş Faz Değiştiren Malzemeleri İçeren Yüksek Performanslı Çimento Esaslı Nanokompozitlerin Mekanik ve Termal Davranışları

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Pınar Yıldırım

Danışman: Savaş Erdem

Özet:

Bu doktora tez çalışmasında; enerji tüketimine sağladıkları katkıdan faydalanabilmek için, termal enerji depolamada kullanılan Faz Değiştiren Malzemelerin (FDM) yapıda beton içerisinde kullanıldığı uygulamalarda, betonun mekanik özellikleri üzerindeki olumsuz etkilerinin iyileştirildiği yeni bir çimento esaslı kompozit geliştirmek amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, farklı oranlarda mikrokapsüllü FDM (mFDM) içeren çimento esaslı kompozit numuneler üretilerek basınç dayanımı, eğilme dayanımı, eksenel çekme dayanımı değerleri belirlenmiştir. Mekanik özelliklerdeki düşüş miktarları belirlendikten sonra bu düşüşün önüne geçebilmek amacıyla her bir karışım içerisinde aynı oranda nanografenoksit (NGO) takviyesi yapılarak deneyler tekrarlanmıştır. Ayrıca numunelerin özgül ısı kapasitesi ve termal iletkenlikleri belirlenmiştir. Bunun yanı sıra tez kapsamında numunelerin mikro yapısının belirlenmesine yönelik SEM ve EDS analizleri, beton petrografisi, cıvalı porozimetre deneyi ile gözeneklilik tayini ve fraktal analizi yapılmıştır. Üretilen kompozit malzemelerin çevresel etki ve maliyet değerlendirmeleri de yapılmıştır. Sonuç olarak, NGO'ların, mFDM içeren çimento esaslı kompozitlerin mekanik ve termal özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir. Çevresel etki değerlendirmesi FDM'lerin kullanımıyla birlikte üretimden kaynaklanan CO2 emisyonlarını arttırsa da, çimentodan kaynaklanan CO2 emisyonları azalacağından NGO'ların eklenmesinin yaşam döngüsüne olumlu katkı sağlayacağı belirlenmiştir. Bu sonuçlar, NGO takviyeli bu yeni çimento esaslı kompozit malzemenin, yapılarda enerji tasarrufu ve uzun vadeli dayanıklılığın entegrasyonu ile çevre dostu binalar için büyük bir potansiyele sahip olduğu görülmüştür.