dc.contributor.advisor | Şahmaran, Mustafa | |
dc.contributor.author | Demirbaş, Ali Osman | |
dc.date.accessioned | 2025-03-03T10:30:06Z | |
dc.date.issued | 2025 | |
dc.date.submitted | 2025-01-14 | |
dc.identifier.citation | Demirbaş, A. O. (2025). Performance Evaluation of Cement-Based Composites Incorporating Recycled Concrete Aggregates Suitable for Three-Dimensional Additive Manufacturing, Hacettepe University | tr_TR |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11655/36595 | |
dc.description.abstract | This study analyzes the effect of the recycled concrete aggregate (RCA) incorporation into 3D printable mixture designs using both traditional Portland cement and white cement systems. A comprehensive range of testing methods was employed, including rheological assessments through flow table tests, rheometer flow curve analysis, three-interval thixotropy testing (3ITT), and Vicat tests. The mechanical and durability properties were evaluated via compressive strength tests, water absorption and sorptivity tests, drying shrinkage tests, freeze-thaw tests, and wetting-drying tests. To explore the microstructural and physical characteristics and their relationships with mechanical performance, scanning electron microscopy (SEM) analysis was conducted. The results indicated that incorporation of RCA led to a stickier mixture, which limited the spreading ability and reduced open-time performance during 3D-printing operations. The use of RCA has affected the static yield stress more than the dynamic yield stress and viscosity. Despite these challenges, high-strength mortar designs with compressive strengths of approximately 70 MPa were achieved through careful adjustment of mixture design parameters. The mixtures containing RCA exhibited higher water absorption and sorptivity rates than those with natural aggregates (NA), along with greater shrinkage and slightly higher strength loss under wet-dry conditions and freeze-thaw cycles. However, it was evaluated that it was possible to minimize these negative impacts of the use of RCA with appropriate adjustments. Notably, the use of RCA in 3D-printable mixtures did not show any problems during the printing process or after hardening, indicating promising prospects for high-value-added applications in advanced 3D additive manufacturing. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | 3 Boyutlu Eklemeli İmalat | tr_TR |
dc.subject | Çimentolu Sistemler | tr_TR |
dc.subject | Geri Dönüştürülmüş Beton Agregası | tr_TR |
dc.subject | Yapılı Çevrede Sürdürülebilirlik | tr_TR |
dc.subject | 3D-Additive Manufacturing | tr_TR |
dc.subject | Cementitious Systems | tr_TR |
dc.subject | Recycled concrete aggregate (RCA) | tr_TR |
dc.subject | Sustainability in Built Environment | tr_TR |
dc.subject.lcsh | İnşaat mühendisliği | tr_TR |
dc.title | Performance Evaluation of Cement-Based Composites Incorporating Recycled Concrete Aggregates Suitable for Three-Dimensional Additive Manufacturing | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Bu çalışma, geri dönüştürülmüş beton agregasının (RCA), hem geleneksel Portland çimentosu hem de beyaz çimento sistemleri kullanılarak 3D baskıya uygun karışım tasarımlarına etkisini analiz etmektedir. Çalışmada, akış tablosu testleri, reometre akış eğrisi analizi, üç aralıklı tiksotropi testi (3ITT) ve Vicat testleri gibi reolojik değerlendirmeler de dahil olmak üzere kapsamlı bir test yelpazesi kullanılmıştır. Mekanik ve dayanıklılık özellikleri ise basınç dayanımı testleri, su emme ve kapilarite testleri, kuruma büzülmesi testleri, donma-çözülme testleri ve ıslanma-kuruma testleri ile değerlendirilmiştir. Mekanik performans ile mikro yapısal ve fiziksel özellikler arasındaki ilişkileri araştırmak için taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, RCA'nın karışıma katılmasının, yayılma kabiliyetini sınırlayan ve 3D baskı işlemleri sırasında açık süre performansını azaltan daha yapışkan bir karışım oluşturduğunu göstermiştir. Statik akma gerilimi, genel akış özelliklerini etkileyerek, dinamik akma gerilimi ve viskoziteden daha fazla RCA'dan etkilenmiştir. RCA'nın statik akma gerilimini, dinamik akma gerilimi ve viskoziteden daha fazla etkilediği belirlenmiştir. Bu zorluklara rağmen, karışım tasarımı parametrelerinin dikkatli bir şekilde ayarlanmasıyla yaklaşık 70 MPa basınç dayanımına sahip yüksek dayanımlı harç tasarımları elde edilmiştir. RCA içeren karışımlar, doğal agregalar (NA) içerenlere göre daha yüksek su emme ve kapilarite oranları, daha fazla büzülme ve ıslanma-kuruma ile donma-çözülme döngüleri altında biraz daha yüksek dayanım kaybı göstermiştir. Bununla birlikte, RCA'nın olumsuz etkilerinin minimum düzeyde olduğu ve ihmal edilebilir olduğu değerlendirilmiştir; bu durum, uygun ayarlamalarla etkin bir şekilde kullanılma potansiyeline işaret etmektedir. RCA kullanımının olumsuz etkilerinin uygun ayarlamalarla minimize edilebileceği değerlendirilmiştir. Özellikle, 3D baskıya uygun karışımlarda RCA kullanımının, baskı işlemi sırasında veya sertleşme sonrasında herhangi bir sorun yaratmadığı görülmüş ve bu durum, ileri 3D eklemeli imalat uygulamalarında yüksek katma değerli kullanım için umut verici bir potansiyel sunmaktadır. | tr_TR |
dc.contributor.department | İnşaat Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2025-06-25T10:30:06Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |