Determination of tensile softening characteristics of cellulose nanofiber-modified cement paste from experimental CMOD data using numerical modelling

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DANA ŞEYHİBRAHİM

Danışman: Çağrı Mollamahmutoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde beton, dünyada en çok tüketilen ikinci malzemedir. Betonun ana bileşeni olan çimento, betona mukavemetini veren bağlayıcıdır. Bu nedenle, çimento macununu incelemek, çekme dayanımları da dahil olmak üzere özelliklerinin optimize edilmesine olanak tanır. Çimento macununun çekme özellikleri, onun dayanıklılığını ve büzülme çatlaklarına karşı direncini belirlemede önemli bir faktördür. Ek olarak, çeşitli yükleme koşulları altında yapıların davranışını anlamak için beton kırılma davranışını tahmin etmek çok önemlidir. Bu nedenle, beton kırılmasının modellenmesi son yirmi yılda popüler bir konu haline gelmiştir. Nanoselüloz, gezegende en bol bulunan ve yenilenebilir bir polimer kaynağı olan selülozdan türetilen, sürdürülebilir bir nanomalzemedir. Nanofibrile selüloz (CNF) dahil olmak üzere farklı formlarda bulunur ve sertliğini, tokluğunu ve mukavemetini artırmak gibi, kullanıldığı matrisin mekanik özelliklerini iyileştiren özelliklere sahiptir. Çok çeşitli avantajlarına rağmen, çimento macunundaki CNF ile ilgili literatürde boşluklar bulunmaktadır. Örneğin, farklı selüloz nanomalzeme türlerinin çimento özellikleri üzerindeki etkileri tam olarak tanımlanmamıştır. Ek olarak, şu ana kadarki mevcut literatüre göre, CNF modifiyeli çimento macununun mekanik davranışını tanımlamak için sayısal bir model oluşturulmamıştır. Bu çalışmanın amacı, CNF modifiyeli çimento macunu hakkında, literatüre katkıda bulunmak ve sayısal modelleme kullanarak diğer araştırmacılar tarafından sağlanan deneysel CMOD verilerinden (Haddad Kolour, 2019) CNF modifiyeli çimento macununun çekme yumuşama özelliklerini belirlemektir. CMOD testi, bir kirişin orta açıklığında bir çentik oluşturmayı ve kiriş tamamen kırılıncaya kadar üç noktalı burulma testini gerçekleştirmeyi içerir. Öncelikle farklı CNF/çimento oranları kullanılarak, CMOD testi birkaç numune üzerinde gerçekleştirilir. Daha sonra, diğer araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen ve yayınlanan testlerden elde edilen yük-CMOD verileri, sonlu elemanlar modellemesi kullanılarak sayısal bir model oluşturmak, kırılma yayılımını simüle etmek ve CNF modifiyeli çimento hamurunun tek eksenli çekme gerilmesi çatlama değerlerini elde etmek için gereken parametreleri belirlemek amacıyla kullanılacaktır.