Activation of aluminosilicate materials
Alüminosilicat malzemelerin activasyonu
- Tez No: 658444
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
Tamamlayıcı Çimentolu Malzemeler (SCM'ler), karbondioksit üretimini ve fosil yakıt tüketimini azaltmak için Sıradan Portland Çimentosunun (OPC) uygun kısmi ikamesidir. Bu nedenle, yeterli miktarda kil içeren şist tipi malzemeler ümit verici ikamelerdir. Şist tipi işlenmemiş tozlar kil, feldispat, karbonat ve bazı küçük kimyasal fazlar içerir. Son çalışmalar, saf kalsine kil materyallerinin (kaolinit) etkinliğini çimento için uygun bir kısmi ikame olarak tanımladı. Bu çalışma, şist tipi malzemelerin, çimentonun kısmi ikamesi için daha erişilebilir bir kaynak olarak aktive edilip kullanılmasını araştırmakta ve göstermektedir. Ayrıca SCM ikameli OPC'nin puzolanik reaksiyonlarında kalsine kalsiyum karbonatların olumlu etkisi de bu çalışmada gösterilmiştir. Aktif karbonatlar, puzolanik reaksiyonların hızlandırılmasında ve daha fazla Kalsiyum Alümino Silikat Hidrat (CASH) oluşumunda etkili olmuştur. Çeşitli tip ve miktarlarda kil içeren beş şist minerali ilave kalsit ile mineralojik olarak zenginleştirilmiştir. Toplam karbonat miktarı, kaynağın ağırlıkça %15, %22.5 ve %30'una ayarlandı. İşlenmemiş ve miktarı arttırılmış kaynaklar, termal veya mekanik bir aktivasyon süreciyle etkinleştirildi. Şist tipi malzemeler için uygun aktivasyon yöntemi, faz bileşenlerine ve kil ve feldispat kısmına bağlıdır. Termal aktivasyon, ısıl işlem ve hava ile hızlı soğutma potansiyellerinin % 80, % 100 ve% 110'una kadar bir kalsinasyon işlemi içerir. Bu çalışma, aktifleştirilebilir alüminosilikat ve karbonat fazlarını de-stabilize etmek için gerekli olan enerji miktarını hesaplayarak spesifik şist için verimli bir kalsinasyon işleminin tasarlanabileceğini öne sürmektedir. Aktif bileşenlerin faz içeriği ve dekompozisyon davranışı Termo Gravimetrik Analiz (TGA), X Işını Kırınımı (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelendi. Harmanlanmış çimento macunu numuneleri, ağırlıkça OPC'nin %30'unu aktifleştirilmiş şist SCM'leri ile değiştirerek hazırlanmıştır. Bu karışımdan elde edilen çimento macunu numuneleri 2, 7, 28, 50 ve 90 gün süreyle su ile reaksiyona bırakıldı. Numunelerin mekanik dayanımı, belirlenen kürleme süreleri sonunda bastırma testi ile ölçülmüştür. Aktifleştirilmiş kalsiyum takviyeli SCM'lerle hazırlanan çimento macunu, saf OPC'lerin basınç dayanımlarının %90'ından daha iyi olan mukavemet değerlerine ulaştı.
Özet (Çeviri)
Supplementary Cementitious Materials (SCMs) are the proper partial substitute for Ordinary Portland Cement (OPC) to reduce the production of carbon dioxide and fossil fuel consumption. Sufficient clay containing schist type materials, therefore, are promising substitutes. The schist-type raw powders contain clays, feldspars, carbonates, and some minor chemical phases. Recent studies described the effectiveness of pure calcined clay materials (kaolinite) as a proper partial replacement for cement. This study explores and illustrates the possibility of activating and using schist type materials as a more accessible source for partial replacement of cement. Furthermore, the positive effect of calcined calcium carbonates in the pozzolanic reactions of SCM substituted OPC was also illustrated in this study. Activated carbonates were effective in accelerating the pozzolanic reactions and forming additional Calcium Alumino Silicate Hydrate (CASH). Five schist minerals containing various types and amounts of clays were mineralogically augmented with additional calcite. The total carbonate amount was adjusted to 15, 22.5, and 30 wt% of the resource. Virgin and augmented resources were activated through a thermal or mechanical activation process. The proper activation method for schist type materials depends on their phase composition and the portion of clay and feldspar. The thermal activation includes a calcination process up to 80%, 100%, and 110% of the respective potentials by heat treatment and air quenching. This study claims that an efficient calcination process for specific schist can be designed by calculating the amount of energy that is needed for de-stabilizing the activatable aluminosilicate and carbonate phases. Phase content and decomposition behavior of the active components were investigated by Thermo Gravimetric Analysis (TGA), X-Ray Diffraction (XRD), and Scanning Electron Microscopy (SEM). Blended cement paste samples were prepared with 30 wt% replacement of OPC by activated schist SCMs. Cement paste samples from this blend were hydrated for 2, 7, 28, 50, and 90 days. The mechanical strength of the samples was measured at the end of the determined curing times by compression testing. Cement paste prepared with activated calcium augmented SCMs reached strength values that are better than 90% of the compressive strength of pure OPC.
Benzer Tezler
- Alkalilerle aktive edilmiş bitlis yöresi pomzası içeren hibrit bağlayıcıların üretilebilirliğinin incelenmesi
The investigation of bitlis pumice based alkali activated hybrid binders production
BİLAL BALUN
Doktora
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KARATAŞ
- Development of geopolymer concretes with construction demolition waste
İnşaat yıkıntı atığı içeren jeopolimer beton tasarımlarının geliştirilmesi
EMİRCAN ÖZÇELİKCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- İnşaat yıkıntı atıkları içeren yeni nesil jeopolimer bağlayıcılar
New generation geopolymer binders incorporating construction demolition wastes
ANIL KUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiHacettepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN
- F sınıfı uçucu küllü geopolimer harcının durabilite özelliklerinin araştırılması
Investigation of durability properties of f class fly ash geopolymer mortar
İSMAİL İSA ATABEY
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKAN KARAHAN
- Kondüktametrik ve potansiyometrik titrasyon yöntemlerinin MFİ tipi zeolitlerin asit merkezlerinin karakterizasyonuna uygulanması
Başlık çevirisi yok
YASEMİN SÜSLER