Barit içerikli atık malzemelerin geopolimer harçlar üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of barite-containing waste materials on geopolymer mortars
- Tez No: 971737
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEMSETTİN KILINÇARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Polimer beton, Polymer concrete
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasının temel amacı, Portland çimentosuna alternatif olarak kullanılabilecek, küresel ısınma ve iklim değişikliğine neden olan karbon salınımını azaltmaya yönelik, çevre dostu geopolimer malzemelerin geliştirilmesidir. Geleneksel Portland çimento üretimi, dünya genelinde büyük miktarda karbondioksit (CO₂) salınımına neden olmakta ve çevreye ciddi zararlar vermektedir. Bu durum, alternatif ve daha sürdürülebilir bağlayıcı malzemelerin aranmasını zorunlu kılmaktadır. Geopolimerler, silisyum ve alüminyum oksit içeren puzolanik malzemelerin alkali aktivatörler ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilen malzemelerdir. Bu çalışmada, geopolimer harç üretiminde, çimento yerine kullanılabilecek atık malzemenin değerlendirilmesi hedeflenecektir: Yüksek Fırın Cürufu (YFC). Bu atık malzemenin kullanılmasıyla hem çevresel atıkların bertaraf edilmesi hem de çimento üretiminden kaynaklanan karbon salınımının azaltılması amaçlanmaktadır. Çalışmanın bir diğer amacı, Isparta'nın Şarkikaraağaç ilçesinde yer alan Başer Madencilik tesislerinden elde edilen, barit zenginleştirme işlemi sonrası oluşan kil oranı yüksek atık baritin geopolimer üretiminde kullanım potansiyelini araştırmaktır. Barit zenginleştirme işlemi sonucunda yıllık yaklaşık 30.000 ton atık oluşmakta olup, bu atıkların depolanması çevresel bir sorun teşkil etmektedir. Atık baritin, Yüksek Fırın Cürufu ile birleştirilerek geopolimer harç üretiminde kullanılabilirliği ve bu harçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi çalışmanın ana araştırma konusu olarak belirlenecektir. Çalışmanın kapsamında, sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na₂SiO₃) çözeltileri kullanılarak hazırlanan karışıma yüksek fırın cürufu ve atık barit kullanarak geopolimer harçlar üretilecektir. Geopolimer harç numuneleri 80°C sıcaklıkta etüvde kürlenecek ve 28 gün boyunca laboratuvar ortamında muhafaza edilecektir. Üretilen numuneler üzerinde: Basınç dayanımı, Eğilme dayanımı, Yayılma tablası, Birim hacim ağırlık, Görünür yoğunluk, Görünen porozite, Su emme kapasitesi, Radyasyon soğurma, Ultrases geçiş hızı ve Yüksek sıcaklık dayanımı gibi çeşitli fiziksel ve mekanik testler yapılacaktır. Bu tez, atık malzemelerin inşaat sektöründe yeniden kullanım potansiyelini inceleyerek, atık barit ve Yüksek Fırın Cürufu ile sürdürülebilir geopolimer beton üretim süreçlerini optimize etmeyi amaçlamaktadır. Böylelikle, çevresel atıkların yeniden değerlendirilmesi ve karbon ayak izinin azaltılmasına yönelik yenilikçi bir katkı sağlanması hedeflenecektir.
Özet (Çeviri)
The main purpose of this thesis is to develop environmentally friendly geopolymer materials that can be used as an alternative to Portland cement and to reduce carbon emissions that cause global warming and climate change. Traditional Portland cement production causes large amounts of carbon dioxide (CO₂) emissions worldwide and causes serious damage to the environment. This situation necessitates the search for alternative and more sustainable binding materials. Geopolymers are materials obtained by reacting pozzolanic materials containing silicon and aluminum oxide with alkali activators. This study aims to evaluate the waste material that can be used instead of cement in geopolymer mortar production: Blast Furnace Slag (BFS). The use of this waste material aims to both eliminate environmental waste and reduce carbon emissions originating from cement production. Another purpose of the study is to investigate the potential of using waste barite with high clay content obtained from Başer Mining facilities located in Şarkikaraağaç district of Isparta after the barite enrichment process in geopolymer production. As a result of the barite enrichment process, approximately 30,000 tons of waste is generated annually and the storage of these wastes constitutes an environmental problem. The usability of waste barite in the production of geopolymer mortar by combining it with Blast Furnace Slag and the evaluation of the physical and mechanical properties of these mortars will be determined as the main research subject of the study. Within the scope of the study, geopolymer mortars will be produced using blast furnace slag and waste barite in the mixture prepared using sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na₂SiO₃) solutions. Geopolymer mortar samples will be cured in an oven at 80°C and stored in a laboratory environment for 28 days. Various physical and mechanical tests such as: Compressive strength, Bending strength, Spreading table, Unit volume weight, Apparent density, Apparent porosity, Water absorption capacity, Radiation absorption, Ultrasound transmission rate and High temperature resistance will be performed on the produced samples. This thesis aims to optimize sustainable geopolymer concrete production processes with waste barite and Blast Furnace Slag by examining the reuse potential of waste materials in the construction industry. Thus, it will be aimed to make an innovative contribution to the reuse of environmental waste and reduction of carbon footprint.
Benzer Tezler
- Birincil ve ikincil hammaddelerden yapı kimyasallarında kullanılmak üzere jeopolimer üretimi
Geopolymer production from primary and secondary raw materials for use in construction chemicals
MELTEM İPEKÇİ TERZİOĞLU
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Tıbbi atık bertaraf teknolojilerinin hibrid HFLTS&MABAC yaklaşımı ile değerlendirilmesi
Evaluation of healthcare waste treatment technologies via hibrid HFLTS&MABAC approach
TUBA ADAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF KILIÇ DELİCE
- Development of a new technology for delignification process
Delignifikasyon için yeni bir teknoloji geliştirilmesi
ERDEM TEZCAN
Doktora
İngilizce
2016
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. OYA ATICI
- Nano-fotokatalitik malzeme üretimi, karakterizasyonu ve fotokatalitik performans incelemesi
The production and characterization of nano-photocatalytic materials and investigation of their photocatalytic performances
EMRE ALP
Doktora
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI
DOÇ. DR. AZİZ GENÇ
- Electrospun composite nanofibers with metal/metal oxidenanoparticles
Metal/metal oksit nanopartikül içerikli elektroeğrilmiş nanolif üretimi
HAVVA BAŞKAN
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE KARAKAŞ