Synthesis of green calcium sulfoaluminate cements using an industrial symbiosis approach
Endüstriyel simbiyoz yaklaşimi ile yeşil kalsiyum sülfoaluminat çimentolarinin sentezi
- Tez No: 763102
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL ÖZGÜR YAMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 172
Özet
Betonun ana bağlayıcısı olan Portland çimentosu (PÇ), enerji ve emisyon yoğun bir yapı malzemesidir. Kalsiyum sülfoalüminat (KSA) çimentosu ise, üretiminde daha az enerji kullanıldığı ve çevreye daha az CO2 salındığı için PÇ' ye alternatif sürdürülebilir bir bağlayıcı olarak görülebilir. KSA çimentosu üretiminde karşılaşılması muhtemel bir sorun ise, boksit gibi alümina içeren hammaddelerin maliyeti ve bulunabilirliğidir. Bu çalışmada, endüstriyel simbiyoz yaklaşımı kullanılarak çevre dostu KSA çimentosu sentezi amaçlanmıştır. Doğal hammaddeler olan kalker ve alçıtaşının yanı sıra Serox, pota fırını cürufu, seramik atıkları ve cam atıkları gibi farklı endüstrilerden gelen atıklar/yan ürünler laboratuvarda sentezlenen KSA çimentolarında hammadde olarak kullanılmıştır. KSA çimentolarının karakterizasyonu, hidratasyon davranışları ve uzun dönem performansları farklı deneysel yöntemlerle değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, üç farklı KSA çimentosu en az %40 atık/yan ürün kullanılarak başarıyla sentezlenmiş ve ana bileşenler olarak ye'elimit, anhidrit, mervinit ve florellestadit oluşumu saptanmıştır. Tüm KSA çimentolarında ana hidratasyon ürünü olarak etrenjit oluşumu tespit edilmiş ve bir gün içinde 30 MPa'nın üzerinde bir basınç dayanımı elde edilmiştir. Oluşan bu etrenjitin, uzun dönemde karbonatlaşma eğiliminde olduğu da saptanmıştır. Ayrıca, Monte Carlo simülasyon tekniği kullanılarak KSA çimentolarının CO2 emisyonu PÇ ile karşılaştırılmış ve sentezlenen tüm KSA çimentoları göz önüne alındığında emisyon değerlerinde %48'e varan azalmalar görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Portland cement (PC), the main binder of concrete, is an energy- and emission-intensive construction material. Calcium sulfoaluminate (CSA) cement can be seen as a sustainable alternative to PC because its production uses less energy and emits less CO2 to the environment. A potential problem facing the production of CSA cement is the cost and availability of alumina-bearing raw materials like bauxite. In this study, it was aimed to synthesize environmentally friendly CSA cement using an industrial symbiosis approach. In addition to the natural raw materials limestone and gypsum, the wastes/by-products from different industries i.e., Serox, ladle furnace slag, ceramic waste, and glass waste were used as raw materials for CSA production in the laboratory. The characterization of the CSA cements, their hydration behavior, and long-term performance were evaluated by various test techniques. As a result, three different CSA cements were successfully synthesized using at least 40% waste/by-product and it was determined that their main compounds were ye'elimite, anhydrite, merwinite, and fluorellestadite. Ettringite formation was detected as the main hydration product in all CSA cements and a compressive strength of over 30 MPa was obtained within one day. The ettringite that was formed seemed to carbonate in the long term. In addition, using Monte Carlo simulation technique, the CO2 emission of CSA cements were compared with that of PC, and considering all CSA cements, it was found out that the reductions up to 48% can be achieved.
Benzer Tezler
- Aljinat içeren kompozitlerin sentezi ve organik kirleticilerin gideriminde kullanılması
Synthesis of alginate containing composites and using in removal of organic pollutants
NESRİN ODABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL İNCİ
DOÇ. DR. ŞAHİKA SENA BAYAZİT
- Green synthesis of nanostructured bioactive glass for dental applications
Diş hekimliği uygulamalarında kullanılmak üzere yeşil sentez ile nano-yapılı biyocam sentezi
MELİSA TÜNCER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYDA ÖKSEL KARAKUŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ TANIL YÜCESOY
- Yeşil sentezle Malva sylvestris'ten karbon kuantum noktaların eldesi, vankomisin yüklü kalsiyum aljinat filmlerinin hazırlanması ve in vitro ilaç salınım özelliklerininincelenmesi
Green synthesis of carbon quantum dots from Malvasylvestris, preparation of vancomycin-loaded calciumalginate films and investigation of their in vitro drugrelease properties
LAYTH SHAKIR MAHMOOD MAHMOOD
- Polianilin ve polidopamin kopolimerlerinin sentezi, PbI2 ile doplanması ve spektroskopik incelenmesi
Synthesis of polyaniline and polydopamine copolymers, doping with PbI2 and spectroscopic investigation
MERVE HERCAN MAMMAD
Doktora
Türkçe
2024
Polimer Bilim ve TeknolojisiSakarya ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜLFEN
- Değişik substitüe heteroatom içeren bileşiklerin triflat katalizörlü ve ultrasound destekli sentezleri
Ultrasound assisted synthesis of various substituted heterocyclic compounds catalyzed by triflate
ÖZLEM ELMAS