Geri Dön

Development and characterization of eco-and user-friendly binder for grouting and deep mixing via mechanochemical activation of slag/fly ash-based geopolymer

Geopolimer tabanlı cüruf/küllük bileşikliğin mekanokimyasal aktivasyonu yoluyla grontaj ve derin karıştırma için ekolojik ve kullanıcı dostu bağlayıcı geliştirme ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 800024
  2. Yazar: MUKHTAR HAMID ABED
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HANİFİ ÇANAKCI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Enjeksiyon, Derin Zemin Karıştırma, Mekanokimyasal Aktivasyon, Geopolimer, Reoloji, Mukavemet, Durabilite, Kimyasal saldırı, Grouting, Deep Soil Mixing, Mechanochemical Activation, Geopolymer, Rheological, Strength, Durability, Chemical Attack
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 228

Özet

Bu araştırmada, çimento harcı ve derin zemin karıştırması için çevre ve kullanıcı dostu bağlayıcılar geliştirmek ve karakterize etmek için mekanokimyasal olarak aktive edilmiş bir geopolimer yaklaşımı kullanmıştır. Çalışmada, uçucu kül-cüruf ve alkali aktivatörler (sodyum hidroksit veya sodyum silikat) bilyeli değirmende iki saat boyunca kuru olarak öğütüldü ve reaksiyonu başlatmak için öğütülen karışıma sadece su eklenerek bağlayıcı elde edildi. Elde edilen bağlayıcıyının, özellikleri konvansiyonel olarak aktive edilen geopolimer bağlayıcıyla karşılaştırıldı. Cüruf/uçucu kül oranlarının ve sodyum hidroksit molaritesinin geopolimer harç karışımlarındaki etkileri araştırıldı. Reolojik davranış, taze özellikler, mekanik özellikler ve mikroyapı analizi de dahil olmak üzere bir dizi test yapıldı. Sonuçlar, mekanokimyasal aktivasyon tekniğinin yapılan geopolimer harcın reolojik ve taze özelliklerinin, konvansiyonel geoplolimer ile yapılan harçtan daha iyi olduğunu gösterdi. Ancak, mekanokimyasal olarak aktive edilmiş geopolimer (MG) harcın mekanik özellikleri konvansiyonel olarak aktive edilen geopolimer (CG) ve tek parça geopolimer (OPG) harçtan daha yüksek olduğu gözlendi. Mol konsantrasyonunun ve cüruf içeriğinin artması, reolojik ve mekanik özellikleri önemli ölçüde iyileştirirken, taze özellikleri dramatik bir şekilde azaltmıştır. Magnezyum sülfat, sülfürik asit ve deniz suyu çözeltilerine 60 ve 120 gün maruz bırakılan iyileştirilmiş zemin numunelerinin mekanik ve mukavemet özellikleri de inceledi. Sonuçlar, mekanokimyasal olarak aktive edilmiş geopolimer (MAG) ile stabilize edilen zemin örneklerinin daha sıkı bir mikroyapıya sahip olduğunu ve iyi bağlanmış bir jel benzeri ağa sahip olduğunu, konvansiyonel olarak aktive edilmiş geopolimer (CAG) ile stabilize edilen zeminin ise reaksiyona girmemiş parçacıklarla gevşek bir mikroyapıya sahip olduğunu göstermiştir.

Özet (Çeviri)

This research uses a mechanochemically activated geopolymer approach to develop and characterize eco- and user-friendly binders for grouting and deep soil mixing. The method involves dry grinding together the raw materials (fly ash and slag) and alkali activators (sodium hydroxide or sodium silicate) in a ball mill for two hours, after which water is the only additive required to initiate the geopolymerization reaction. The resulting binder was compared to conventionally activated and one-part geopolymer binder for evaluation purposes. The effects of slag/fly ash ratios and the molarity of sodium hydroxide on geopolymer grout mixtures were also investigated. A series of tests were performed, including rheological behavior, fresh properties, mechanical characteristics, and microstructure analysis. The results showed that the mechanochemical activation technique reduced the rheological characteristics and fresh properties of geopolymer grout compared to the conventional activation process. However, the mechanical properties of the mechanochemically activated geopolymer (MG) grout were higher than that of the conventionally activated geopolymer (CG) and one-part geopolymer (OPG) grout. In addition, the increase in molar concentration and slag content considerably increased the rheological and mechanical properties, whereas the fresh properties were dramatically reduced. The research also investigated the Mechanical and durability properties of deep soil mixing (DSM) specimens exposed to magnesium sulfate, sulfuric acid, and seawater solutions for 60 and 120 days. The results showed that the DSM samples stabilized with mechanochemically activated geopolymer (MAG) had a denser microstructure with a well-connected gel-like network, whereas conventionally activated geopolymer (CAG)-stabilized soil exhibited a loose microstructure with unreacted particles. MAG-stabilized soil showed better resistance to chemical attack from magnesium sulfate, sulfuric acid, and seawater, with less mass change and better residual unconfined compressive strength values. Samples with 75% slag replacement showed the highest resistance to chemical attack compared to other DSM samples. These findings suggest that MAG-activated geopolymer stabilization can be a more effective and durable method for stabilizing soil.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    534812

    Mobilya endüstrisinde yaşam döngüsü analizi yaklaşımı ile çevreci tasarım ve sürdürülebilir stratejiler

    Eco-design and sustainable strategies for the furniture industry through life cycle approach

    MERVE MERMERTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA GERMİRLİ BABUNA

  2. Tez No

    798430

    Makromolekül yapıda nanomalzemeler ile parmak izlerinin geliştirilmesi

    Development of latent fingerprints with macromolecular nanomaterials

    YÜCEL DEMİRKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Adli TıpHacettepe Üniversitesi

    Adli Bilimler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSEL PEKEL BAYRAMGİL

  3. Tez No

    873474

    Innovative approaches in pesticide development: Melt suspension technique and eco-friendly nano emulsion formulation for sustainable pest management

    Pestisit geliştirmede yenilikçi yaklaşımlar: Sürdürülebilir zararlı ıslahı için eriyik süspansiyon teknikleri ve çevre dostu nano emülsiyon formülasyonları

    RAMANAN GANAPATHY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik Bilimleriİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET AYKAÇ

    PROF. DR. FETHULLAH GÜNEŞ

  4. Tez No

    705662

    Development and characterization of thermal and structural properties of textile fibers

    Tekstil elyafın termal ve yapısal özelliklerinin geliştirilmesi ve karakterize edilmesi

    MD MAHBUBOR RAHMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KARACAN

  5. Tez No

    442384

    Yüksek performanslı karbon/metal-oksit nanokompozit süperkapasitörlerin üretim ve karakterizasyonu

    Fabrication and characterization of high performance carbon/metal-oxide nanocomposite supercapacitors

    NERİMAN SİNAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Bilim ve TeknolojiBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ECE ÜNÜR YILMAZ

Geri Dön