Investigation of waste products of boron and metakaolin utilizes in portland cement mortar
Portland çimentosu harcında kullanılan bor atık ürünü ve metakaolinin araştırılması
- Tez No: 518052
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Bu çalışma, çimento harçlarında kullanılan bor atık ürünleri ve metakaolinin araştırılması ile ilgilidir. Bu çalışmanın amacı, Portland çimentosu (PÇ) ile birlikte kolemanit, metakaolin ve süperakışkanlaştırıcıların yer alacağı en uygun bileşimi tasarlamaktır. Bu çalışmanın sonucu bize, inşaat malzemesinin özelliklerini etkilemeden nihai ürünün maliyetini azaltma ve Portland çimentosu üretiminin neden olduğu daha az CO2 emisyonuna katkıda bulunma imkanı verecektir. Kaolin Endustriyel Mineraller A.S. tarafından üretilen metakaolin puzolanik bir malzemedir, fakat tek başına bağlayıcı bir malzeme değildir. Kireçle reaksiyona girerek, hidrolik özelliklere sahip olan stabil çözünmez bir bileşik oluşturur. Metakaolin üretimi, Portland çimentosu klinkerine göre atmosferde daha az CO2 salgılar ve diğer yandan kısmen yerine ikame edilebilir. Bu çalışmada kullanılan Colemanite atığı Eti Maden Bigadic Boron A.Ş. (Balıkesir/Türkiye) tarafından sağlanmıştır. % 1'lik süperakışlantırıcı çözeltinin kolemanit ve metakaolinle ayrı ayrı ve birlikte kullanımı araştırıldı. 2, 7, 28 ve 90 günlük Basınç ve eğilme dayanımı, fiziksel ve mekanik özelliklerin yanı sıra birim ağırlık, su emme, boşluk yapısı, yayılma tablası ile kıvamı ve priz süresi testleri belirlenmiş ve referans karışım sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Genel eğilim kolemanitin tek başına çimento harcına ilavesinin % 43'e varan oranlarda basınç dayanımını düşürmesi ve %215'in üzerinde erken priz süresini uzatmıştır. Karışıma % 1'lik süperakışkanlaştırıcı ilave ile, kolemanitin basınc mukavemetine olan olumsuz etkisini azaltmış ve referans harç nümünesi ile kıyaslandığında basınç mukavemetini artırmıştır. Metakaolinin PÇ ile ikamesi ve süperakışkanlaştırıcının eklenmesiyle erken sertleşmeyi sağlamış ve dayanımı şahit nümuneden % 12 daha fazla olmuştur. Portland çimentosunun % 5 kolemanit, % 20 metakaolin ile ikamesi ve % 1 süperakışkanlaştırıcı ilavesiyle şahit nümüne değerlerine çok yakın sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study is concerned with an investigation of waste products of boron and metakaolin utilizes in cement mortar. The objective of this paper is to design the most appropriate composition, where colemanite, metakaolin and superplasticizer will take place along with Ordinary Portland cement. The outcome of this study will give us an opportunity to decrease cost of the final product without affecting properties of the construction material and contribute to less CO2 emission caused by Portland cement manufacturing. Metakaolin produced by Kaolin Endustriyel Mineraller A.S. (Istanbul / Turkey) is a pozzolanic material, but is not a cementitious material itself. By reacting with lime it forms a stable insoluble compound that possesses hydraulic properties. Production of metakaolin releases less CO2 in the atmosphere comparing to Portland cement clinker, and on the other hand, can partially substitute it. Colemanite waste materials figuring in this study have been provided by Eti Mine Bigadic Boron Inc. (Balıkesir/Turkey). Separate and joint application of 1% superplasticizer solution, colemanite and metakaolin was investigated. Physical and mechanical properties such as compressive and flexural strength, at the age of 2, 7, 28 and 90 days as well as unit weight, water absorption, porosity, flow table and setting time test were determined and compared with reference mix results. The general trend is the addition of colemanite to the cement mortar impairs compressive strength by up to 43% as well as increases its setting time on 215%. Introduction of 1% superplasticizer mitigates the presence of colemanite and improves the strength of the mortar comparing to reference. Metakaolin facilitates early hardening and with addition of superplasticizer it gains strength up to 12% more than the reference value, although its strength strongly depends on the water-to-cement ratio. Replacement of 25% of the Portland cement by 5% of colemanite and 20% of metakaolin with an addition of 1% super-plasticizer resulted in the almost same characteristics as reference values.
Benzer Tezler
- Atık sulardan bor gideriminde modifiye doğal kil minerallerinin kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of usage of modified natural clay minerals for removal of boron from wastewater
PELİN BARAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI
- An investigation of the pollution risk of residues from a lab-scale underground coal gasification of Malkara-Pirinccesme lignite
Malkara Pirinççeşme linyitinin laboratuvar ölçeğinde yer altı gazlaştırması sonucu oluşum kalıntılarının kirletme riskinin araştırılması
YASAMAN FALLAHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Endüstriyel atık boraks çözeltisinin ötektik donma kristalizasyonu yöntemi ile geri kazanılmasının incelenmesi
Investigation of recovery of industrial waste borax solution by eutectic freeze crystallization method
AYŞE GÜL OKUMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA ELİF GENCELİ GÜNER
- Beton üretiminde bor atıklarının puzzolan materyal olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of usability of boric waste as a pozzolanic material in production of concrete
AYLİN AKYILDIZ
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat MühendisliğiNamık Kemal ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CAN BURAK ŞİŞMAN
- Borlu atık suların elektrokoagülasyon yöntemi ile arıtılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of boron removal from waste water including boron with electrocoagulation method
GÖKHAN SAYİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ANATOLY DİMOĞLU