Geri Dön

Çinko metal cürufunun uçucu kül esaslı geopolimer harçların mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisinin araştırılması

Investigation of the effect of zinc metal slag on the mechanical and micro structural properties of fly ash based geopolymer mortars

  1. Tez No: 892784
  2. Yazar: MEHMET ENGÜR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ZAHİDE BAYER ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 79

Özet

Çinko metalinin saflaştırılması sırasında oluşan cüruf atığı çevre kirliliği, depolama gibi çeşitli sorunlara neden olmaktadır. Etkin bir yönetim için bu atıkların farklı alanlarda değerlendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, çinko üretim tesislerinden çıkan cürufun, geopolimerler de uçucu kül yerine ağırlıkça %10, %20, %30, %40 ve %50 oranlarında katkılanarak harç numunelerinin mekanik ve mikroyapı özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Harç karışımları işlenebilirlik, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, su emme ve boşluk oranı gibi çeşitli testlere tabi tutulmuştur. Aktivatör olarak NaOH ve Na2SiO3 kullanılmıştır. Sıvı/bağlayıcı oranı 0,40 olan NaOH içeren harç karışımları, Na2SiO3 içeren harç karışımları 90°C'de 24 saat termal kürlemeye tabi tutulmuştur. Eğilme ve basınç dayanımı testleri 7 ve 28 günlük numunelerde gerçekleştirilmiştir. 28 günlük numuneler 400°C, 600°C ve 800°C'de yüksek sıcaklık deneylerine tabi tutulmuştur. Cüruf atıklarının geopolimer harçlardaki etkisini değerlendirmek üzere seçilen numuneler üzerinde faz analizi ve mikroyapı analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan testler sonucunda cüruf ile üretilen sodyum hidroksitli harçların eğilme dayanımlarının 28 gün sonra 3,0 MPa ile 5,8 MPa arasında, basınç dayanımlarının ise 28,2 MPa ile 45 MPa arasında değiştiği, sodyum silikatlı harçların eğilme dayanımının 1,7 MPa ile 4,9 MPa arasında, basınç dayanımı ise 4,9 MPa ile 14 MPa arasında değiştiği belirlenmiştir. Yüksek sıcaklık testleri (400, 600, 800 °C), %30'a kadar cüruf içeren harç karışımlarının cüruf içermeyen harca göre daha yüksek eğilme ve basınç dayanımlarına ulaştığını ortaya koymuştur. Harçtaki cüruf miktarı arttıkça su emme ve boşluk oranları da artmıştır. Bu sonuçlar, cüruf atığının %30 kullanıma kadar geopolimerlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerini geliştirebildiğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Slag waste generated during the purification of zinc metal causes various problems such as environmental pollution and storage. For effective management, these wastes need to be evaluated in different areas. In this study, the effect of slag from zinc production facilities on the mechanical and microstructural properties of mortar samples by adding 10%, 20%, 30%, 40% and 50% by weight instead of fly ash in geopolymers was investigated. Mortar mixtures were subjected to various tests such as workability, flexural strength, compressive strength, water absorption and void ratio. NaOH and Na2SiO3 were used as activators. Mortar mixtures containing NaOH with a liquid/binder ratio of 0.40 and mortar mixtures containing Na2SiO3 were subjected to thermal curing at 90°C for 24 hours. Flexural and compressive strength tests were carried out on 7 and 28 day old samples. 28-day-old samples were subjected to high temperature tests at 400°C, 600°C and 800°C. Phase analysis and microstructure analyzes were carried out on selected samples to evaluate the effect of slag wastes on geopolymer mortars. As a result of the tests, the flexural strength of sodium hydroxide mortars produced with slag varied between 3.0 MPa and 5.8 MPa after 28 days, and the compressive strength varied between 28.2 MPa and 45 MPa, and the flexural strength of sodium silicate mortars varied between 1.7 MPa and 4.9 MPa. It was determined that the compressive strength varied between 4.9 MPa and 14 MPa. High temperature tests (400, 600, 800 °C) revealed that mortar mixtures containing up to 30% slag achieved higher flexural and compressive strengths than mortar without slag. As the amount of slag in the mortar increased, water absorption and void rates also increased. These results show that slag waste can improve the physical and mechanical properties of geopolymers up to 30% usage.

Benzer Tezler

  1. Utilization of metal oxide containing waste materials from iron-steel and zinc industries for sorption of hydrogen sulfide

    Demir-çelik ve çinko endüstrilerinden çıkan metal oksit içeren atıkların kükürtlü hidrojen gazının giderilmesinde kullanılması

    EMRAH VOLKAN SARIÇİÇEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYSEL ATIMTAY

    PROF. DR. YAVUZ TOPKAYA

  2. Bakır konverter cürufunun dikromatlı ortamda liçinin incelenmesi

    An investigation on dichromate leaching of copper converter slag

    MUSTAFA BOYRAZLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Metalurji MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. H. SONER ALTUNDOĞAN

  3. Utilization of waste materials from iron-steel and zinc industries for sorption of hydrogen sulfide at high concentrations

    Demir-çelik ve çinko endüstrilerinden çıkan atık maddelerin yüksek konsantrasyonlu kükürtlü hidrojen gazı giderilmesinde kullanılması

    EBRU HARMANCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYSEL ATIMTAY

  4. Kayseri çinko-kurşun üretim tesisi (Çinkur A.Ş) atıklarının zemin stabilizasyonunda kullanımı

    Utilization of Kayseri zinc-lead metal industry inc.'s waste materials for soil

    MEHMET CEMAL ACAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HACI BEKİR KARA

  5. Çinko endüstrisi atıklarının termal arıtımı

    Thermal treatment of zınc industry wastes

    GÖNÜL DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. OSMAN NURİ ERGUN