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
- Tez No: 892784
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAHİDE BAYER ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- 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
- 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
2002
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ATIMTAY
PROF. DR. YAVUZ TOPKAYA
- Bakır konverter cürufunun dikromatlı ortamda liçinin incelenmesi
An investigation on dichromate leaching of copper converter slag
MUSTAFA BOYRAZLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. H. SONER ALTUNDOĞAN
- 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
2004
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYSEL ATIMTAY
- 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
1998
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HACI BEKİR KARA
- Çinko endüstrisi atıklarının termal arıtımı
Thermal treatment of zınc industry wastes
GÖNÜL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. OSMAN NURİ ERGUN