Yazar
Atalay, Yiğit Alper
Basım Tarihi
2023-02-14T13:18:28Z
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
230b9166-6bbe-489b-8d41-81e391ff8180
Lokasyon
İnşaat Mühendisliği Bölümü
Tarih
2023-02-14T13:18:28Z
Örnek Metin
İnşaat sektöründe kontur işçiliği ve katmanlı imalat gibi inşaat malzemelerinin üç boyutlu (3D) baskı teknikleri geliştirilmekte ve nesillerdir kullanılan geleneksel yapı tekniklerinin yerini almaktadır. Büyük ölçekte başarılı baskı elde etmek için gelişmiş baskı sistemleri ve uyumlu yazılımlar geliştirmek gerekir. 3D baskıdaki bir diğer temel zorluk, ekstrüde edilebilirlik ve üretilebilirlik açısından 3D baskının gerekliliklerine uygun uygun bir malzeme tasarlamaktır. Yüksek işlenebilirlik daha fazla ekstrüde edilebilirliğe neden olduğundan, düşük işlenebilirlik daha fazla inşa edilebilirlik sağladığından, ekstrüde edilebilirlik ve inşa edilebilirliğin de birbiriyle çelişen faktörler olduğu da bilinmektedir. Bu nedenle, tasarlanan malzemenin yazıcı nozulundan çıkarılması ve sonraki katmanlar üst üste basıldığında büyük bir deformasyon olmadan şeklini koruması gerektiğinden, yüksek düzeyde işlenebilirlik sergilemesi gerekir. Bu yapısal güvenilirliği ve uygulanabilirliği elde etmek için malzemenin çekme ve basınç dayanımı, reolojik deneylerle elde edilen statik ve dinamik akma gerilmesi, tiksotropik davranışı, akışkanlık vb. gibi taze ve sertleşmiş özelliklerinin değerlendirilmesi gerekir. Bu çalışmanın amacı metakaolin bazlı geopolimer harcı yeni bir mikrodalga kürleme yaklaşımıyla 3 boyutlu baskıya uyarlamaktı. Bu amaca ulaşmak için, hızlı güçlendirme ve inşa edilebilirliği tetikleyerek malzemelerin karakteristik özelliklerini geliştirmek için 3 tip öncü malzeme ve 2 tip farklı kür rejimi (mikrodalga ve fırında kürleme) kullanıldı. Deney tasarımı metakaolin, uçucu kül ve silis dumanı içeren 3 farklı molar orandaki (MR; 1.3,1.5 ve 1.7) numuneler için oluşturulmuştur. Numuneler 3 farklı kürleme rejimine tabi tutuldu: fırında kürleme, mikrodalga kürleme ve hibrit kürleme (optimize edilmiş mikrodalga ve fırında kürlemenin kombinasyonu). Sonuçlar, hibrit yaklaşımda uygulanan fırında kürlemenin bir kısmının mikrodalga kürlemeyle değiştirilmesinin çalışma hızını artırabileceğini ve sertleşme oranını artırabileceğini gösterdi. Geopolimer bağlayıcılarda mikrodalga kürünün kullanılması alkali liçi etkilemezken, malzemedeki kuruma büzülmesini arttırmıştır. Ayrıca numunelerin mikrodalga kürüne tabi tutulduğunda 120 dakikada, hibrit kürlemede ise 60 dakikada sertleşebildiği tespit edilmiştir. Mikrodalga kürlemenin kullanılması, numunenin işlenebilirliğinden ödün vermeden ham mukavemeti ve boyutsal stabiliteyi arttırdı. Mikrodalga kürlemenin uygulanması, malzemenin üretilebilirliğini etkileyerek metakaolin bazlı geopolimerlerin basılabilirliğini arttırdı. Bu çalışmanın sonuçları, ısıyla kürlemenin toplam süresini azaltarak 3D baskı gibi ileri uygulamalar için isteğe bağlı set geopolimer bağlayıcıların daha iyi tasarlanmasına yol açacaktır. İnşaat sektöründe "contour crafting" ve eklemeli üretim gibi yapı malzemelerini üç boyutlu (3D) yazdırma teknikleri geliştirilmekte ve nesiller boyu kullanılan geleneksel inşaat tekniklerinin yeri bulunmaktadır. Büyük boyutlu başarılı prototip elde etmek için geliştirilmiş baskı sistemleri ve uyumlu yazılımlar gerekir. 3D baskıdaki bir diğer temel zorluk, 3D baskının ekstrüde edilebilmesi ve perspektiften üretilebilirliğe uygun bir malzeme tasarlamaktır. Öte yandan, yüksek işlenebilirlik daha fazla ekstrüde edilebilirliğe neden olur, düşük işlenebilirlik daha fazla inşa edilebilirlik performansından, ekstrüde edilebilirlik ve inşa edilebilirliğin de aykırılıklarla ilgili faktörler iyi olarak belgelenmiştir. Bu nedenle, tasarlanan malzeme, yazıcının ucundan ekstrüde edilmesi ve sonraki katmanların üst üste yazdırılırken büyük bir şekil verilmeden şekli kaydın yüksek düzeyde işlenebilirlik bulunması gerekir. Bu tür esnekliğin dayanıklılığı ve uygulanabilirlik elde etmek için malzemenin çekme ve dayanım değerleri, reolojik sıcaklıklarla elde edilebilir statik ve dinamik akma gerilmesi, tiksotropik davranışlar, akışkanlık vb. gibi taze ve sertleştirilmiş özellikler değerlendirilmeli. Bu çalışma amacı, metakaolin temelli jeopolimer harcı yeni bir mikrodalga kürleme yaklaşımıyla 3D baskıya uyarlamaktı. Bu amaca ulaşmak için hızlı bir şekilde geliştirilme ve oluşturulabilirliği tetikleyerek temel özelliklerin tanıtılması için 3 tip öncül malzeme ve 2 tip farklı kürleme rejimi; Mikrodalga ve dağıtım kürleme yöntemleri kullanılmıştır. Deneysel tasarım; Metakaolin, içerdiği kül ve silika dumanı içeren 3 farklı molar içerir (MR; 1.3,1.5 ve 1.7) numuneler için ayrılmıştır. Numuneler 3 farklı kür rejimine tabi tutulmuştur: fırın kürü, mikrodalga kürü ve hibrit kür (optimize edilmiş mikrodalga ve fırın kürü yönetimi). Uygulanan fırın kürlemesinin bir kısmının hibrit yaklaşımda menzilli kürleme ile değiştirilmesinin çalışma kapsamı ve sertleşmenin artırılması artırılabilir. Jeopolimer koruyucularda mikrodalga kürleme kullanımı alkali özütlemeyi etkilemezken, malzemedeki kuruma rötresini arttırmıştır. Ayrıca numunelerin küre tabi tutulduktan sonra 120 dakikada, hibrit kür için ise 60 dakikada sertleşebildiği tespit edilmiştir. Mikrodalga kürleme kullanımı, numunenin işlenebilirliğinden hatasızlık yeşil aralıkları ve boyutsal stabiliteyi artırmıştır. Mikrodalga kürleme uygulaması, malzemenin inşa edilebilirliğini etkileyerek metakaolin bazlı jeopolimerlerin bazlanabilirliğini geliştirmiştir. Bu çalışma sonuçları, ısıl kürün toplam süresini ayırma 3D baskı gibi ileri uygulamalar için evrensel bağlı jeopolimer koruyucuların daha iyi bir tasarımını güvence altına alır.
