PROJE AMAÇ VE HEDEFLERİ

Bu araştırmanın amaçları;

Uçucu kül esaslı geopolimer betondan üretilecek betonarme kirişlerin eğilme mukavemeti, çatlak oluşumu, sehim ve süneklik dahil eğilme davranışını, Portland çimentosu betonundan üretilecek aynı basınç dayanımına, geometrik koşullara ve donatı oranlarına sahip betonarme kirişler ile mukayese etmek.
Eksenel yüke ve eğilme momentine maruz kalan uçucu kül esaslı geopolimer betondan üretilecek betonarme narin kolonların davranışını ve mukavemetini, Portland çimentosu betonundan üretilecek aynı basınç dayanımına, geometrik koşullara ve donatı oranlarına sahip betonarme kolonlar ile mukayese etmek.
Araştırma kapsamındaki kolon ve kirişler için; sonlu elemanlar yöntemine göre hesap yapan herhangi bir programdan elde edilecek numerik sonuçların, deneysel çalışmalardan elde edilecek ölçümlerin ve Portland çimentosundan üretilen betonarme elemanlar için hâlihazırda mevcut olan hesaplama yöntemlerinin, korelasyonunu bulmak

Bu araştırmanın kapsamı;

Alkali aktivatörlerin birbiri ile olan oranları değişkenlik gösteren ve farklı kürleme şartları altında üretilecek geopolimer beton numunelerle ön deneyler yapmak. Elde edilecek dayanımlara göre betonarme kolon ve kiriş deneyleri için gereken en uygun 4 geopolimer beton karışımları ve bu betonlara ait gerilme şekildeğiştirme ilişkisini belirlemek.
Boyuna çekme donatısı oranları, alkali aktivatörlerin birbiri ile olan oranları ve farklı kürleme şartlarına bağlı olarak elde edilecek beton basınç dayanımları deneysel değişkenlerdir. Monoton olarak artan yük etkisi altında uçucu kül esaslı geopolimer betondan, dikdörtgen kesitli on iki adet basit mesnetli betonarme kiriş üretimi ve testinin yapılması. Bunlara ilave olarak boyuna çekme donatısı oranı birbirinden farklı Portland çimentosu betonundan, dikdörtgen kesitli üç adet betonarme kiriş üretimi ve testi daha yapılması. Toplamda da on beş adet betonarme kiriş deneyinin yapılması.
Boyuna çekme donatısı oranları, yük eksantrikliği, aktivatörlerin birbiri ile olan oranları ve farklı kürleme şartlarına bağlı olarak elde edilecek beton basınç dayanımları deneysel değişkenlerdir. Dış merkez yükleme altında uçucu kül esaslı geopolimer betondan, on altı adet betonarme kare kolon üretimi ve testinin yapılması. Bunlara ilave olarak boyuna çekme donatısı oranı ve dış merkezliği birbirinden farklı Portland çimentosu betonundan, dört adet betonarme kare kolon üretimi ve testinin daha yapılması. Toplamda da 20 adet betonarme kolon deneyinin yapılması.
Portland çimentosundan üretilen betonarme elemanlar için halihazırda kullanılan hesaplama yöntemlerinden faydalanılarak geopolimer betondan üretilecek deneysel elemanlardaki gerilme ve şekildeğiştirme özelliklerinin tahmini için hesaplamaların yapılması.  Elastik ötesi davranışın hesaba katılabileceği sonlu elemanlar yöntemini kullanan bir yazılım vasıtasıyla deneysel çalışmalar sırasında alınan tüm ölçüm ve gözlemlerin numerik olarak da araştırılması.
Deneyler, hesaplamalar ve numerik sonuçların korelasyonunun araştırılarak, uçucu kül esaslı geopolimer betondan üretilmiş yapısal kolon ve kirişlerin davranış ve dayanımının ortaya konması.

Bu araştırmanın hedefleri;

Geopolimer betonun eğilme ve basınç dayanımlarını araştırmak.
Geopolimer betonun ezilmedeki birim kısalma oranını araştırmak.
Geopolimer betonarme kirişlerde farklı donatı oranlarını araştırmak.
Geopolimer betonarme kolonlardaki karşılıklı etkileşim diyagramını araştırmak.
Geopolimer betonun kürleme şartlarındaki değişikliklerin dayanıma etkisini araştırmak.
Geopolimer betondaki aktivatörlerin birbiri ile olan oranlarının dayanıma etkisini araştırmak.
Geopolimer betonun Portland çimentosu betonu yerine kullanılıp kullanılamayacağını araştırmak.
Geopolimer beton betonarme hesaplarının günümüz klasik betonarme hesap ve tasarım esaslarına uygunluğunu araştırmak,
Geopolimer betonun maliyet analizini yapmak, olarak sıralanabilir.

Bu proje sonucunda, uçucu kül esaslı geopolimer betondan (GPC) üretilmiş yapısal kolon ve kirişlerin davranışı ve dayanımı kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Çalışmanın temel hedefleri arasında, GPC'nin çevresel sürdürülebilirlik açısından sunduğu avantajlar değerlendirilmiş ve bu yenilikçi malzemenin yapı malzemeleri pazarında nasıl bir değişim yarattığı ortaya konmuştur. Proje kapsamında, GPC'nin basınç dayanımı, çekme dayanımı ve elastisite modülü gibi temel mekanik özellikleri detaylı bir şekilde irdelenmiş, bu özelliklerin yapısal uygulamalar için uygunluğu test edilmiştir. Ayrıca, GPC'nin dinamik performans özellikleri, özellikle rezonans frekansları ve sönümleme oranları üzerinde durulmuş, bu malzemenin dinamik yükler altında nasıl bir davranış sergilediği ve geleneksel beton yapılarla karşılaştırıldığında sunduğu avantajlar belirlenmiştir. Son olarak, GPC'nin yapısal kolon ve kirişlerdeki performansı, dayanımı ve davranışı derinlemesine analiz edilmiş, böylece GPC'nin yapı sektöründe sürdürülebilir ve dayanıklı çözümler sunup sunamayacağı değerlendirilmiştir. Bu hedefler doğrultusunda, projenin sonuçları, GPC'nin olumsuz çevresel etkilerini azaltma potansiyelini ve yapı sektöründe geniş çaplı kullanım olanaklarını gözler önüne sermiştir, bu da malzemenin endüstriyel kabulünü ve uygulama alanlarını genişletmiştir.