Sodyum hidroksit ile aktive edilmiş obsidyen, atık cam ve uçucu kül içeren harçların mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and microstructural properties of mortars containing obsidian, waste glass and fly ash activated with sodium hydroxide
- Tez No: 739580
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKER USTABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Dünyada su tüketiminden sonra en çok kullanılan malzeme betondur. Betonun inşaat sektöründen bu derece fazla kullanılması betonun ekonomik oluşundan ve sahip olduğu dayanım ve dayanıklılık gibi özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Ancak betonun ham maddesi olan çimentonun betona sağladığı katkıların yanında üretimi ve kullanılması sırasında ortaya çıkan CO2 salınımı nedeniyle çevreye zarar verdiği gözlemlenmektedir. Dünya genelinde çimento üretimi ve kullanımından dolayı gerçekleşen salınım tüm salınımın %7-9'luk kısmını oluşturmaktadır. Bu gibi faktörler göz önüne alınarak sürdürülebilir teknolojiler düşünüldüğünde çimentosuz beton teknolojileri bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Sanayi ve inşaat atığı malzemelerin (uçucu kül ve atık cam vb.) depolama, çevre ve ekosisteme verdikleri zararlar da göz önüne alındığında bu malzemelerin sürdürülebilir teknolojilerde kullanılması, atıkların çevreye zararlarını önlemekte ve yeni malzemeler geliştirilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada obsidyen, atık cam, uçucu kül ve bu üç malzemenin %75, %50 ve %25 oranlarında karışımları, sodyum hidroksit (NaOH) ile aktive edilerek harç numuneler üretilmiştir. Harçların üretiminde 12 molar (M) NaOH çözeltisi kullanılarak 13 farklı obsidyen, atık cam ve uçucu kül içeren harç numuneler hazırlanmıştır. Bu üretilen harç numuneler dört farklı gruba ayrılarak her bir grup 75 °C, 90 °C, 105 °C ve 120 °C sıcaklıklara sahip etüvlerde 72 saat bekletilmişlerdir. Elde edilen harç numuneler 7, 28 ve 90 gün sonunda eğilme ve basınç testine tabi tutulmuştur. Kullanılan bağlayıcı malzemelerin kimyasal analizleri, harç numunelerin taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) görüntüleri üzerinden mikro yapısal incelemeleri yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda, obsidyen ve atık camın geopolimer üretiminde kullanılabileceği görülmüştür. Obsidyen, atık cam ve uçucu kül karışımlarının birbirlerinin eğilme ve basınç dayanımlarını etkilediği tespit edilmiştir. 90oC sıcaklığının en uygun geopolimer üretme sıcaklığı olduğu görülmüştür. Ayrıca yapılan farklı kombinasyonlarda ise kullanılan malzemelerin birbiri ile uyumlu çalışarak mekanik özelliklerin gelişmesine katkı sağladığı görülmüştür. SEM ve EDS analizlerinde en kompakt yapıya sahip numunelerde en yüksek dayanım değerleri tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Concrete is the most used material after water consumption in the world. The fact that concrete is used so much in the construction sector is due to the economic nature of concrete and its properties such as strength and durability. However, it is observed that cement, which is the raw material of concrete, causes harm to the environment due to the CO2 emissions that occur during its production and use, as well as the additives it provides to the concrete. Worldwide, the emission due to cement production and use constitutes 7-9% of all emissions. Considering such factors and considering sustainable technologies, cementless concrete technologies emerge as an alternative. Considering the damages they cause to the storage, environment and ecosystem of industrial and construction waste materials (fly ash and waste glass, etc.), the use of these materials in sustainable technologies prevents the harm of wastes to the environment and enables the development of new materials. In this study, mortar samples were produced by activating obsidian, waste glass, fly ash and 75%, 50% and 25% mixtures of these three materials with sodium hydroxide (NaOH). Mortar samples containing 13 different obsidian, waste glass and fly ash were prepared by using 12 molar (M) NaOH solution in the production of mortars. These produced mortar samples were divided into four different groups and each group was kept in ovens with temperatures of 75 °C, 90 °C, 105 °C and 120 °C for 72 hours. The obtained mortar samples were subjected to bending and compression tests at the end of 7, 28 and 90 days. Chemical analyzes of the binder materials used and microstructural examinations of the mortar samples were made on scanning electron microscope (SEM-EDS) images. As a result of this study, it has been seen that obsidian and waste glass can be used in the production of geopolymer. It has been determined that the mixtures of obsidian, waste glass and fly ash affect the bending and compressive strengths of each other. It has been observed that 90 °C temperature is the most suitable geopolymer production temperature. In addition, it has been observed that the materials used in different combinations work in harmony with each other and contribute to the development of mechanical properties. In the SEM and EDS analyzes, the highest strength values were determined in the samples with the most compact structure.
Benzer Tezler
- Alkalilerle aktive edilmiş cüruflu harçların özellikleri
Properties of alkali - activated slag mortars
ASLAN YAKUPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OKAN KARAHAN
- 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
- Utilization of industrial by-products to develop a variety of cement-free composites via chemical activation
Endüstriyel yan ürünlerin kimyasal aktivasyonu ile farklı çimentosuz kompozitlerin geliştirilmesi
SEPEHR SEYEDIAN CHOUBI
Doktora
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇAĞLA AKGÜL
- Bor madeni atıklarından tek bileşenli yeni tip geopolimer bağlayıcı geliştirilmesi
Development of one-part new type geopolymer binder from boron mine wastes
CAVİT ÇAĞATAY KIZILTEPE
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSA YÜKSEL
PROF. DR. SERDAR AYDIN
- Silis dumanı katkılı uçucu kül ile üretilen alkali aktive edilmiş harçların farklı sülfatlar altındaki fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
İnvestigation of phsical and mechanical properties of alkali aktivated mortars produced with silica fume additive fly ash under the effect of different sulphates
HAYDAR KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiYozgat Bozok Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KAYA