GRAFENİN BETONDA KULLANIMI HAKKINDA İNCELEME

Abstract

Bu çalışmada geleceğin maddesi olan grafenin yapısı, özellikleri ve kullanım alanları ile ilgili bir genel araştırma yapılmıştır. Ektronik cihazları, optik ekipmanları, tıp ve sağlık, sporculuk ve güneş pilleri gibi geniş alanlarda kullanılan grafenin yüksek seviyelerde sentezlenmesi durumunda, çimento esaslı inşaat malzemelerinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Grafen, karbon atomlarının altıgen dizilişi ile bal peteğine benzer yapısı olan iki boyutlu bir levhadır. Bu iki boyutlu malzemeyi değerli kılan belli başlı etkenler vardır. Bunlardan en önemlisi elmastan daha sert bir malzeme olan grafeni çizmek kolay değildir. Tek sıra molekülden oluştuğu için çok ince, esnek ve hafiftir. Grafenin yapısında her bir karbon atomu üç diğer karbon atomu ile bağ oluşturduğu zaman, karbonun serbest elektronlarından bir tanesi kullanılamıyor ve serbest kalıyor bu da grafenin iyi bir iletken malzeme olmasını sağlıyor. Betonun dayanıklılığını arttırmak ve kullanım miktarını azaltmak için çimentoya eklenen grafen bizlere daha güvenli ve dayanıklı yapılar sunmaktadır.

Keywords

• Çimento
• Beton
• Karbon
• Grafen

A Review on the Use of Graphen in Concrete

Abstract

In this study, a general research has been made about the structure, properties and usage areas of graphene, which is the material of the future. Graphene, which is used in wide areas such as electronic devices, optical equipment, medicine and health, sports and solar cells, has been investigated for its usability in cement-based construction materials when synthesized at high levels. Graphene is a two-dimensional sheet with a hexagonal arrangement of carbon atoms and a honeycomb-like structure. There are certain factors that make this two-dimensional material valuable. Most importantly, graphene, which is a harder material than diamond, is not easy to draw. It is very thin, flexible and light because it consists of a single row of molecules. When each carbon atom forms bonds with three other carbon atoms in the structure of graphene, one of the carbon’s free electrons cannot be used and becomes free, making graphene a good conductor material. Graphene added to cement to increase the durability of concrete and reduce the amount of use offers us safer and more durable structures.

Keywords

• Graphene
• Cement
• Concrete
• Carbon

References

1. Doğan, M., Bideci, A., Çomak, B., Sallı, Ö., Besli, E., (2016). Stiren-Bütadien Kopolimer Katkısının Çimento Harçlarına Etkisi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi (4), 1.67-76.
2. Erikli, E., Hasanoğlu, A., (2018).Grafen Oksit/Aramid Ve Grafen/Aramid Kompozitlerinin Geliştirilmesi, Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Cilt: 35-6, 2018.
3. Topçu, H. M., (2019). Grafen oksit içeren aerojellerin hazırlanması ve karakterizasyonu, Master of Thesis, Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dal.
4. Keskin, T., (2019).Grafen Katkılı Harçların Mekanik Özelliklerinin Araştırılması. Sciennovation, 1(1), 20-25.
5. Uygunoğlu, T., Şimşek, B., (2019). Grafen Oksit Katkılı Harçların Mekanik, Fiziksel ve Elektriksel Özeliklerinin Araştırılması, Journal of Engineering Sciences and Design, 7(1), 196 – 204.
6. Denghanpour, H., & Yılmaz, K., (2018).Grafen Özelliklerinin Araştırılması ve Çimento Esaslı Malzemelerde Katkı Maddesi Olarak Kullanılabilmesinin İncelenmesi.
7. Bedeloğlu, A., & Mahmut, T. A. Ş. (2016). Grafen ve grafen üretim yöntemleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(3), 544-554.
8. Choi, W., Lahiri, I., Seelaboyina, R., & Kang, Y. S. (2010). Synthesis of Graphene and Its Applications: A Review. Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 35(1), 52-71. doi: 10.1080/10408430903505036.

9. Geim, A. K., “Graphene: Status and Prospects”, Science, Vol.324, pp.1530–1534 (2009)
10. Geim, a K., Novoselov, K. S., “The Rise of Graphene”, Nature Materials, Vol.6, pp.183–191 (2007).
11. Weber, J., E. Kjølsrud, and K.U. Schober, Kraftflussoptimierte Verbindungen im Ingenieurbau. Bautechnik, 2016. 93(11): p.834-838.