PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Scientific Reports· 2026Q1

Çok Fonksiyonlu TiO₂ Modifiye Çimento Harcı: Deneysel Araştırma, Makine Öğrenmesi Tahmini ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

Multifunctional TiO₂-modified cement mortar: experimental investigation, machine learning prediction, and life cycle assessment

M. F. Khan, Muhammad Ashraf, Muhammad Ashraf, Nadia Riaz ve diğerleri

Kısa özet

Ağırlıkça %10 TiO₂ içeren çimento harcı, görünür ışık altında 60 dakikada RB19 boyasının %87,13'ünü gidermiştir ve ağırlıkça %6 TiO₂ içeren harç, basınç dayanımında %12,3'lük bir artış göstermiştir (28 günde 23,4 MPa).

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • TiO₂ modifiye çimento harcı, ağırlıkça %10 TiO₂ ile 60 dakikada RB19 boyasının %87,13'ünü gidererek gelişmiş fotokatalitik aktivite sergilemektedir.
  • Basınç dayanımı, ağırlıkça %6 TiO₂ ilavesiyle %12,3 oranında (28 günde 23,4 MPa'ya) artmıştır.
  • XGBoost makine öğrenmesi modeli, hem boya giderme (R²=0,96) hem de basınç dayanımı (R²=0,92) için yüksek tahmin doğruluğu sağlamıştır.
  • Yaşam döngüsü değerlendirmesi, çimento üretimini ana çevresel etki noktası olarak vurgulamakta, TiO₂'nin ise asitleşme ve partikül madde oluşumuna katkıda bulunmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract TiO₂-modified cement mortar is a multifunctional construction material that enhances both mechanical performance and environmental remediation. This study investigated the photocatalytic activity, compressive strength, machine learning prediction, and life cycle assessment of cement mortars containing 0–12 wt% TiO₂. Photocatalytic performance was evaluated through the degradation of Reactive Blue 19 (RB19) dye under visible-light irradiation, while SEM, XRD, and FTIR analyses were used for material characterization. Random Forest (RF) and Extreme Gradient Boosting (XGBoost) models were developed to predict dye removal efficiency and compressive strength. The photocatalytic efficiency increased with TiO₂ content, reaching 87.13% RB19 removal within 60 min at 10 wt% TiO₂. Acidic conditions enhanced dye degradation, whereas higher dye concentrations reduced removal efficiency. Compressive strength increased to 23.4 MPa at 28 days with 6 wt% TiO₂, representing a 12.3% improvement over the control. The microstructural analysis provide qualitative support for the strength improvement observed at 6 wt% TiO₂. XGBoost achieved the highest predictive accuracy, with testing R 2 values of 0.96 for dye removal and 0.92 for compressive strength. LCA identified cement production as the primary environmental hotspot, while TiO₂ mainly contributed to acidification and particulate matter formation. Findings demonstrate the potential of TiO₂-modified cement mortar as a sustainable multifunctional construction material.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: İnşaat ve Yapı Mühendisliği

Civil and Structural EngineeringEngineering