Dere, YunusÖzkılıç, Yasin OnuralpGüzel, Fidan2026-05-072026-05-0720252025Güzel, F. (2025). Betonarme yapı elemanlarında geri dönüştürülmüş PET atığının kullanılması. (Yayımlanmamış doktora tezi). Necmettin Erbakan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.https://hdl.handle.net/20.500.12452/20047Doktora TeziPolietilen tereftalat (PET) atık, yaygın olarak kullanılması nedeniyle en bol bulunan plastik atık türlerinden biridir. PET atıklarının bertarafı için çeşitli geliştirilen yöntemler arasında betona ilave edilerek kullanımı, etkili bir atık yönetimi sağlamaktadır. Bu çalışma, parçalanmış PET ilavesinin beton malzeme özellikleri ve betonarme kirişler üzerindeki etkisini incelemektedir. PET atığı, beton hacmine göre altı farklı oranda betona dahil edilmiştir: %0 (referans), %1, %3, %5, %10 ve %20. Ayrıca beton üretimi için iki farklı çimento tipi kullanılırken (CEM II 32.5 ve CEM II 42.5), betonarme kiriş için CEM IV 32.5 çimentosu tercih edilmiştir. Betonarme kirişler 8 mm, 10 mm ve 12 mm çaplarında çekme donatıları ile oluşturulmuştur. Etriye aralığının etkisini incelemek amacıyla ise, 16 cm, 20 cm ve 27 cm etriye aralıkları kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, betondaki PET oranı arttıkça işlenebilirliğin azaldığını göstermektedir. Ayrıca, %3’e kadar PET ilavesinin betonun basınç dayanımı üzerinde olumsuz bir etkis gözlenmemiştir. Bu orandan fazla PET ilavesi, basınç dayanımında önemli bir azalmaya neden olmuştur. Beton içerisindeki PET oranının artması, yarmada çekme dayanımını artırmıştır. Eğilme dayanımı ise %10’a kadar PET ilavesiyle artmıştır. Çalışmada donma-çözülme ve yüksek sıcaklık etkilerinin basınç dayanımı üzerindeki etkilerine odaklanılmış ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri ile desteklenmiştir. Elde edilen sonuçlar, betona PET ilavesinin donma-çözülme etkisini iyileştirdiğini, PET oranı arttıkça basınç dayanımındaki azalmaların daha düşük seviyede gerçekleştiğini göstermiştir. Ayrıca, CEM II 32.5 çimentosu ile üretilen hem referans hem de PET katkılı tüm beton karışımlarında, 100°C ve 150°C’de basınç dayanımında artış gözlenmiş, daha yüksek sıcaklıklarda (200°C ve 300°C) ise dayanım değerlerinde azalma meydana gelmiştir. Buna karşın, CEM II 42.5 çimentosuna dayalı tüm karışımlar, tüm sıcaklık seviyelerinde basınç dayanımında düşüş göstermiştir. SEM ve EDS analizleri ise, betona PET ilavesinin mikro yapıyı ve element bileşimini değiştirdiğini, donma-çözülme döngülerine maruz kalındığında yapısal bütünlüğün korunmasına ve dayanım kaybının azaltılmasına katkı sağladığını ortaya koymuştur. %5’e kadar PET ilavesinin daha büyük çaplı çekme donatısına sahip betonarme kirişlerde daha yüksek taşıma kapasitesi ve rijitlik sağladığı gözlenmiştir. Buna karşın, %5’ten fazla PET ilavesi, 8 mm çapında donatılı kirişlerde sünekliği ve şekil değiştirme kapasitesini önemli ölçüde artırmıştır. Ayrıca, sık etriye aralıkları, özellikle 16 cm aralık, her PET oranında daha yüksek taşıma kapasitesi ve süneklik sağlamıştır. Çekme donatısı çapı ve etriye aralığından bağımsız olarak, %10 ve %20 PET ilaveleri kirişlerin taşıma kapasitesini düşürürken, şekil değiştirme kapasitelerini artırmıştır.Polyethylene terephthalate (PET) waste is one of the most abundant types of plastic waste due to its widespread use. Among the various methods developed for its disposal, incorporating PET into concrete offers an effective waste management solution. This study investigates the effects of shredded PET addition on the material properties of concrete and the structural performance of reinforced concrete beams. PET waste was added to concrete at six different volume ratios: 0% (reference), 1%, 3%, 5%, 10%, and 20%. Two different cements (CEM II 32.5 and CEM II 42.5) were used for concrete production, while CEM IV 32.5 cement was preferred for reinforced concrete beams. The beams were reinforced with tensile steel bars of 8 mm, 10 mm, and 12 mm diameters. To examine the influence of stirrup spacing, 16 cm, 20 cm, and 27 cm intervals were used. The results showed that increasing the PET content reduced workability. Up to 3% PET addition had no adverse effect on compressive strength, but higher percentages led to significant reductions. However, splitting tensile strength increased with PET content, and flexural strength improved with additions up to 10%. The study also focused on the effects of freeze-thaw cycles and high temperatures on compressive strength, supported by Scanning Electron Microscope (SEM) analyses. The findings revealed that PET addition improved resistance to freeze-thaw damage and mitigated strength loss at higher PET ratios. Concrete mixes with CEM II 32.5 cement showed increased compressive strength at 100°C and 150°C, but strength declined at 200°C and 300°C. In contrast, all mixes with CEM II 42.5 cement exhibited reduced compressive strength across all temperature levels. SEM and Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) analyses confirmed that PET altered the microstructure and elemental composition of concrete, contributing to structural integrity and reduced strength degradation under freeze-thaw conditions. Reinforced concrete beams with up to 5% PET and larger-diameter tensile reinforcement exhibited greater load-carrying capacity and stiffness. On the other hand, PET additions exceeding 5% significantly enhanced ductility and deformation capacity in beams with 8 mm reinforcement. Tighter stirrup spacing, particularly 16 cm, improved both load capacity and ductility at all PET levels. Regardless of reinforcement diameter and stirrup spacing, 10% and 20% PET additions reduced load-carrying capacity but increased deformation capacity.trinfo:eu-repo/semantics/openAccessBetonarme KirişBetonun Mekanik ÖzellikleriDonma-ÇözülmeNihai Taşıma KapasitesiPET AtığıSıcaklık EtkisiSüneklikTaramalı Elektron Mikroskobu (SEM)Reinforced Concrete BeamMechanical Properties of ConcreteFreeze-ThawUltimate Load-Bearing CapacityPET WasteTemperature EffectDuctilityScanning Electron Microscope (SEM)Doctoral Thesis