Farklı Işık Dalga Boylarında Kürlenen Harçların Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Year 2025, EARLY VIEW, 1 - 1

Ahmet Özbayrak , Şaban Yaman

https://doi.org/10.2339/politeknik.1635148

Abstract

Işık, bir tür titreşim olup her renk kendine özgü bir dalga boyuna sahiptir. İnsan gözü, bu farklı dalga boylarını ayırt ederek renkleri algılar. Renkler; tıptan madenciliğe, kimyadan tarıma kadar pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Nikola Tesla’nın "Eğer evrenin sırlarını anlamak istiyorsanız, enerjiyi, frekansı ve titreşimi düşünün" sözü, ışığın enerji ve frekans özelliklerinin incelenmesinin önemini vurgulamaktadır. Bu çalışmada, farklı renklerdeki LED ışıklar altında kürlenen harçların mekanik özelliklerine olan etkileri araştırılmıştır. Ayrıca pigment katkıları ile akrilik boya kaplamalarının bu etkiler üzerindeki rolleri de değerlendirilmiştir. Bu amaçla, boyutları 40×40×160 mm olan toplam 96 prizma harç numunesi hazırlanarak sekiz gruba ayrılmıştır. 28 günlük kür sürecinin ardından numunelere eğilme ve basınç dayanımı testleri uygulanmıştır. Test sonuçları, renkli LED ışıklar altında kürlemenin doğal gün ışığına kıyasla mekanik dayanımı artırdığını göstermiştir. En yüksek dayanım artışı mavi ışık altında gözlemlenirken, pigment katkıları genel olarak dayanımı azaltmıştır. Buna karşılık, akrilik boya kaplamaları dayanımı önemli ölçüde artırmıştır. Işık ve renk etkileşimlerinin çimento esaslı harçların dayanım özelliklerine etkisini inceleyen ilk çalışmalardan biri olan bu araştırma, literatüre önemli bir katkı sunmakta ve betonun ışık ve renk ile olan etkileşimlerinin daha iyi anlaşılması ve optimize edilmesine yönelik gelecekteki çalışmalar için sağlam bir temel oluşturmaktadır.

Keywords

Renk, Dalga boyu, Kürleme, Frekans, Harç, Mekanik Özellikler

Project Number

TÜBİTAK 2209/A

Investigation of the Mechanical Properties of Mortars Cured Under Different Light Wavelengths

Abstract

Light is a form of vibration, and each color has a distinct wavelength. The human eye perceives colors by distinguishing between these varying wavelengths. Colors are extensively used in fields ranging from medicine to mining, chemistry, and agriculture. Nikola Tesla's statement, "If you wish to understand the secrets of the universe, think in terms of energy, frequency, and vibrations," highlights the importance of examining the energy and frequency characteristics of light. This study investigates the effects of curing mortars under LED lights of different colors on their mechanical properties. Additionally, the roles of pigment additives and acrylic paint coatings on these effects were evaluated. For this purpose, a total of 96 prism mortar specimens measuring 40x40x160 mm were prepared and divided into eight groups. After a 28-day curing process, the specimens were subjected to flexural and compressive strength tests. Test results revealed that curing under colored LED lights enhanced mechanical strength compared to curing under natural daylight. Blue light demonstrated the most significant contribution to strength, while pigment additives generally reduced strength. In contrast, acrylic paint coatings substantially increased strength. As one of the first studies to explore the effects of light and color interactions on the strength properties of cementitious mortars, this work makes a significant contribution to literature. Furthermore, it provides a solid foundation for future research aimed at better understanding and optimizing the interactions of concrete with light and color.

Keywords

Color, wavelength, curing, frequency, mortar, mechanical properties

Ethical Statement

The author(s) of this article declare that the materials and methods used in this study do not re-quire ethical committee permission and/or legal-special permission.

Supporting Institution

The Scientific and Technological Research Council of Turkey

Project Number

TÜBİTAK 2209/A

Thanks

This research was supported by TÜBİTAK (The Scientific and Technological Research Coun-cil of Turkey) under the 2209/A project.

References

• [1] Güler A., “Türk Dilinde Renk İsimleri”, Hëna e Plote “Bedër” Üniversitesi Filoloji ve Edebiyat Fakültesi, (2015).
• [2] Ustaoğlu E., “Renklerin İnsan Yaşamındaki Yeri”, Yüksek Lisans Tezi, Maltepe Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, (2007).
• [3] Karakurt H. & Aslantaş R., “Bitki renk maddelerinin (pigmentler) oluşum ve değişim fizyolojisi”, Alatarım, 7(2), 34–41, (2008).
• [4] Muniyappa P. & Kelley D., “Hyperbilirubinemia in pediatrics: Evaluation and care”, Current Problems in Pediatric and Adolescent Health Care, 50(8), 100842, (2020).
• [5] Bohren C.F. & Clothiaux E.E., “Fundamentals of Atmospheric Radiation: An Introduction with 400 Problems”, Academic Press, (2006).
• [6] Manav B., “Color-theme-space interaction”, The Turkish Online Journal of Design, Art and Communication, 5(3), 22–27, (2015).
• [7] Dudek D. & Janus M., “Photoactive Cements: A Review”, Materials, 15(15), 5407, (2022).
• [8] Janus M., Mądraszewski S., Zajac K. & Kusiak-Nejman E., “A New Preparation Method of Cement with Photocatalytic Activity”, Materials, 13(23), 5540, (2020).
• [9] Kızılkanat A.B. & Yüzer N., “Yüksek sıcaklık etkisindeki harcın basınç dayanımı-renk değişimi ilişkisi”, Teknik Dergi, 19(92), 4381–4392, (2008).
• [10] Özbayrak A., Küçükgöncü H., Aslanbay H.H., Aslanbay Y.G. & Ataş O., “Comprehensive experimental analysis of the effects of elevated temperatures in geopolymer concretes with variable alkali activator ratios”, Journal of Building Engineering, 68, 106108, (2023).
• [11] Karagüler M. & Sungur S., “Kendiliğinden Yerleşen Mimari Betonlarda Pigment Katkısının Etkileri”, Ulusal Beton Kongresi Bildirileri, İMO İstanbul Şubesi, 55–64, (2007).
• [12] Heerah M.Z., Galobardes I. & Dawson G., “Characterisation and control of cementitious mixes with colour pigment admixtures”, Case Studies in Construction Materials, 15, e00571, (2021).
• [13] Akbulut Z.F., Güler S., Osmanoğlu F., Kıvanç M.R. & Khan M., “Evaluating Sustainable Colored Mortars Reinforced with Fly Ash: A Comprehensive Study on Physical and Mechanical Properties under High-Temperature Exposure”, Buildings, 14(2), 453, (2024).
• [14] Pyeon S., “Compressive-Strength Analysis of High-Strength Cementitious Composites Mixed with Red and Green Pigments”, Applied Sciences, 12(15), 7667, (2022).
• [15] Ryer A.D., “Light Measurement Handbook”, Technical Publications Department, International Light Inc., Newburyport, MA, (1997).
• [16] Balzani V. & Scandola F., “Light-induced and thermal electron-transfer reactions”, Energy Resources through Photochemistry and Catalysis, 1–48, Academic Press, (1983).
• [17] Kase W., Göpel W., Hesse J. & Zemel J.N., “Fundamental and Limitation of Optical Radiation Measurements in Sensors”, VCH Verlag, Weinheim, (1992).
• [18] GIFAP O., “Guidelines for Safe Warehousing for Pesticides”, GIFAP, (1988).
• [19] Gouvêa C.A.K., Wypych F., Moraes S.G., Durán N., Nagata N. & Peralta-Zamora P., “Semiconductor-assisted photocatalytic degradation of reactive dyes in aqueous solution”, Chemosphere, 40(4), 433–440, (2000).
• [20] Herrmann J.M. & Guillard C., “Photocatalytic degradation of pesticides in agricultural used waters”, Comptes Rendus de l’Académie des Sciences - Series IIC - Chemistry, 3(6), 417–422, (2000).
• [21] Ollis D.F., “Photocatalysis and Environment: Trends and Applications”, Springer, (1998).
• [22] Zhou F., Huang J., Jian S., Tan H., Lv Y. & Hu H., “Photocurable resin as rapid in-situ protective coating for slag concrete against dry shrinkage”, Construction and Building Materials, 396, 132171, (2023).
• [23] Chyliński F., Michalik A. & Kozicki M., “Effectiveness of Curing Compounds for Concrete”, Materials, 15(7), 2699, (2022).
• [24] Huang C.M., Wang H.Y., Yang W.D., Kao T.C. & Fang S.Y., “Influence of the Addition of Dispersible Color Powder and Polyacrylic Emulsion on the Durability of Cement Mortar”, Materials, 15(15), 5305, (2022).
• [25] TS EN 196-1, “Çimento Deney Metotları – Bölüm 1: Dayanım Tayini”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2002).
• [26] Aruntaş H.Y., Şahinöz M. & Dayı M., “Çimento Hamur ve Harç Özelliklerine Öğütülmüş Yüksek Fırın Cürufu ile Sönmüş Kirecin Birlikte Etkisinin Araştırılması”, Politeknik Dergisi, 27(4), 1257–1268, (2024).
• [27] Şengün E., “Farklı Kimyasal Katkıların Mineral Katkılı Taze ve Sertleşmiş Harç Özelliklerine Etkisi”, Politeknik Dergisi, 26(2), 503–517, (2023).
• [28] Kop M. & Yazıcıoğlu S., “Kalsine Edilmiş Doğal Zeolit İkameli Harçların Mühendislik Özelliklerinin İncelenmesi”, Politeknik Dergisi, 28(2), 453–459, (2025).
• [29] ASTM C192/C192M, “Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory”, ASTM International, West Conshohocken, PA, (2002).
• [30] Li H., Shui Z., Wang Z. & Xiao X., “Effects of UV Radiation on the Carbonation of Cement-Based Materials with Supplementary Cementitious Materials”, Coatings, 13(6), 994, (2023).