Geopolimer beton özelliklerine termal kür prosesinin etkisi
Effect of thermal curing process on geopolymer concrete properties
- Tez No: 456191
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN GÖRHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu çalışmada ana hammadde olarak puzolanik karakteristiklere sahip olan metakaolin (MK) ve termik santral atığı olan uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Kullanılan metakaolin NG Kütahya'dan elde edilen kaolin kilinin 700 oC'de kalsine edilerek metakaoline dönüştürülmesiyle elde edilmiştir. Uçucu kül ise Kütahya Tunçbilek Termik Santralinden tedarik edilmiştir. Örneklerin hazırlanmasında alkali aktifleştirici olarak sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat solüsyonu (Na2SiO3) (SS) kullanılmıştır. Betonların üretiminde kullanılan agregalar 0-5 mm, 5-15 mm ve 15-22 mm olmak üzere üç farklı sınıfta olup, Afyon'da bulunan özel bir ocaktan temin edilmiştir. Geopolimer beton örneklerin hazırlanmasında hammadde olarak kullanılan UK ve MK malzemeleri, alkali aktivatörler (NaOH ve SS) ile en iyi tepkimeyi verecek şekilde farklı oranlarda karıştırılmıştır. Laboratuvar tipi Pan mikserde hazırlanan karışımlar 10x10x10 cm boyutlarında metal kalıplara vibrasyon yöntemiyle yerleştirilmiştir. Ardından ilgili örnekler laboratuvar ortamında bir gün bekletilmiş ve takiben kür işlemlerinin yapılabilmesi amacıyla etüve yerleştirilmiştir. Termal kür prosesinin uygulanabilmesi amacıyla geopolimer beton örnekleri farklı süre (5 ve 24 saat) ve sıcaklıklarda (60 ve 90 oC) kür edilmiştir. Kür işlemlerinin tamamlanmasının ardından örnekler kalıplardan alınmıştır. Öncelikle geopolimer betonların; su emme, görünen porozite, birim hacim ağırlık ve görünen yoğunluk gibi fiziksel özellikleri ile ultrases hızı değerleri 7 günlük örnekler üzerinde belirlenmiştir. Ardından örneklerin basınç dayanım testleri (7 günlük) TS EN 12390-1 nolu standarda göre yapılmıştır. Basınç dayanım testleri için 200 ton kapasiteli beton presi kullanılmıştır. Sonuç olarak, geopolimer betonlara uygulanan kür sıcaklıkları dikkate alındığında uzayan kür sürelerinin ve UK ilave oranının artması ile birlikte örneklerin basınç dayanımlarının arttığı tespit edilmiştir. 60 oC'lik kür sıcaklığının uygulandığı % 40 UK ilaveli B5-24 beton örneklerinde 30.1 MPa, 90 oC'lik kür uygulanan örneklerde ise yine % 40 UK ilaveli A5-24 geopolimer betonlarında 31.4 MPa ile en yüksek basınç dayanım değerleri elde edilmiştir.Bu veriler ışığında, çalışmada üretilen geopolimer betonların uygulanabilir olduğu, bununla birlikte durabilite özelliklerinin ayrıca araştırılması gerektiği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Metakaolin (MK) which has pozzolanic characteristics and fly ash (FA) which is a thermal power plant waste were used as main raw materials in this study. The metakaolin used in the study was obtained by calcination of kaolin clay at 700 °C obtained from NG Kütahya. The fly ash was supplied from Kütahya Tunçbilek Thermal Power Plant. Sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate solution (Na2SiO3) (SS) were used as alkaline activators in the preparation of the samples. Aggregates used in the production of concrete were of three different classes (0-5 mm, 5-15 mm and 15-22 mm) and obtained from a special furnace in Afyon. FA and MK used as raw materials in the preparation of the geopolymer concrete samples were mixed in different proportions with alkaline activators (NaOH and SS) to achieve the best reaction. The mixtures prepared in a laboratory-type Pan mixer were placed in 10 x 10 x 10 cm metal molds with vibration technique. Afterwards, the samples were kept in the laboratory environment for one day and then placed in an oven in order to carry out the curing processes. The geopolymer concrete samples were cured at different temperatures (60 and 90 oC) and for different periods of time (5 and 24 hours) in order to apply the thermal curing processes. The samples were removed from the molds after the completion of the curing processes. Physical properties of the geopolymer concretes such as water absorption, apparent porosity, bulk density and apparent density, and their ultrasonic velocity values were determined using 7-day samples. Afterwards, compressive strength tests (7 days) were carried out according to TS EN 12390-1standard. A 200 tons concrete press was used for the compressive strength tests. The results indicate that the compressive strength values of the samples increase with an increase in curing times and FA addition rate. The highest compressive strength values were obtained from B5-24 concrete samples with 40% FA addition cured at 60 oC (30.1 MPa) and A5-24 geopolymer concrete samples with 40% FA addition cured at 90 oC (31.4 MPa). In light of this data, it can be concluded that the geopolymer concretes produced in the study are applicable, however, the properties of durability should be investigated further.
Benzer Tezler
- Geopolimer betonlarda dayanıklılık özelliklerinin araştırılması
The investigation of durability properties on geopolymer concretes
OSMAN ŞİNİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN GÖRHAN
- Perlit esaslı geopolimer betonda endüstriyel atıkların değerlendirilmesi
Evaluation of industrial wastes in perlite based geopolymer concrete
DERYA TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA KARAGÖL
- Alkalilerle aktive edilmiş yüksek fırın cürufu bağlayıcılı lifli kompozit geliştirilmesi
Development of a fiber reinforced composite with alkali activated ground granulated blast furnace slag
SERDAR AYDIN
Doktora
Türkçe
2010
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT BARADAN
- Endüstriyel yan ürünlerle üretilmiş geopolimer betonların mekanik ve durabilite özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical and durability properties of geopolymer concretes produced with industrial by-products
SADIK YILDIZ
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiKocaeli Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH TANER YILDIRIM
- Jeopolimer beton malzemenin yapı ürünü ve malzemesi olarak çevresel sürdürülebilirlik performansının değerlendirilmesi
Evalution of environmental sustainability performance of geopolymer concrete material as a building product and material
ASLIHAN KAYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEN ACUN ÖZGÜNLER