Geri Dön

Kocaeli körfez deniz katı atıklarının geopolimer kompozit üretiminde değerlendirilmesi

Evaluation of Kocaeli gulf marine solid waste in geopolymer composite production

PDF İndir

  1. Tez No: 977998
  2. Yazar: ÖZLEM TAŞTEMÜR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Civil Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Geopolimerler, Katı atıklar, Lif takviyeli polimerler, Lifler, Sürdürülebilir çevre, Yapı malzemeleri, Çamur, İzmit Körfezi, Geopolymers, Solid wastes, Fiber reinforced polymers, Fibers, Sustainable environment, Building materials, Sludge, İzmit Bay
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışması kapsamında, yüksek fırın cürufu esaslı ve ikame malzemesi dip çamuru olan geopolimer kompozitlerin, mekanik ve durabilite özellikleri incelenmiştir. Dip çamuru, geopolimer kompozit üretiminde %25 oranında yüksek fırın cürufu yerine ikame edilerek kullanılmıştır. Bu çalışmada amaç, Kocaeli-İzmit körfezinde bulunan dip çamurunu geopolimer harç üretiminde değerlendirmektir. Dip çamurunun geopolimer kompozit içerisinde bağlayıcı malzeme olarak kullanılması ile çimentonun üretimi sonucu meydana gelen CO₂ salımını azaltmaktır. Aynı zamanda çimentonun üretimi sırasında ortaya çıkan enerji kaybını azaltmaktır. Çalışma, endüstriyel atıkların geopolimer kompozit içerisinde kullanılmasının yanı sıra dip çamurunun değerlendirilmesi açısından da sürdürülebilir ve çevreci bir araştırma niteliği taşımaktadır. Çalışma kapsamında kullanılan dip çamurları, İzmit Körfezi Doğu Baseni Çalışma sahasından getirilmiştir. Depolama alanından getirilen dip çamurları, öncelikle 105ºC etüvde yaklaşık olarak 72 saat kurutma işlemine ardından öğütücü cihazında öğütme ve sonrasında 90 mikron elek açıklığına sahip elekten eleme işlemine tabi tutulmuştur. Geopolimer harç numunelerinde alüminosilikat kaynağı olarak %75 oranında yüksek fırın cürufu ve %25 oranında dip çamuru kullanılmıştır. Alkali aktivatör olarak sodyum hidroksit ve sodyum silikat kullanılmıştır. Literatürde yapılan çalışmalar incelenerek, kullanılan sodyum hidroksit çözeltisinin konsantrasyonu 12 molarite olarak belirlenmiştir. Agrega olarak, standartlara uygun olan dere kumu kullanılmıştır. Eğilme ve basınç dayanımlarını artırmak amacıyla geopolimer harç üretimlerinde farklı çeşitlerde ve oranlarda lif takviyeleri yapılmıştır. Hacimce %0,4, %0,8 ve %1,2 oranlarında polivinil alkol (PVA), bazalt fiber ve mikro çelik lifler kullanılmıştır. Üretilen geopolimer harç numuneleri, bir gün boyunca 100ºC etüvde bırakılarak numunelere ısıl kür işlemi uygulanmıştır. Bir günün sonunda etüvden çıkarılan numunelere, deneylerin yapılacağı zamana kadar laboratuvar koşullarında kür işlemi uygulanmaya devam edilmiştir. Üretilen numunelere 28 günün sonunda; basınç ve eğilme dayanımı deneyleri, aşınma deneyi (böhme), ultrasonik ses geçirgenliği (UPV), kılcal su emme deneyi ve su emme deneyi yapılmıştır. Ayrıca geopolimer harç numuneleri 300ºC, 600ºC ve 900ºC olmak üzere yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakılmıştır. Yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakılan numuneler üzerinde de mekanik deneyler yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, en yüksek dayanım sonuçları polivinil alkol lifi içeren geopolimer numunelerinde elde edilmiştir. Referans üretiminden elde edilen 28 günlük dayanım sonucu 33,19 MPa'dır. Hacimce %1,2 polivinil alkol (PVA) lifi içeren serinin 28 günlük basınç dayanımı 44,19 MPa'dır. Üretimlerde PVA lifinin kullanılması referans üretimine kıyasla basınç dayanımını %33,14 artırmıştır. Bu durum, dip çamurunun geopolimer kompozitler içerisinde bağlayıcı malzeme olarak iyi bir mekanik performans gösterdiğini kanıtlar niteliktedir.

Özet (Çeviri)

Within the scope of this thesis, mechanical and durability properties of geopolymer composites based on blast furnace slag and with bottom sludge as a substitute material were investigated. Bottom sludge was used as a 25% substitute for blast furnace slag in geopolymer composite production. The aim of this study is to evaluate the bottom sludge found in Kocaeli-İzmit Bay in geopolymer mortar production. The purpose of using bottom sludge as a binding material in geopolymer composite is to reduce CO₂ emissions resulting from cement production. At the same time, it is to reduce energy loss during cement production. In addition to the use of industrial waste in geopolymer composites, the study is also a sustainable and environmentally friendly research in terms of evaluating bottom sludge. The bottom sludges used within the scope of the study were brought from the İzmit Bay Eastern Basin Study area. The bottom sludges brought from the storage area were first subjected to a drying process of approximately 72 hours in a 105ºC oven, then to grinding in a grinding device and then to sieving through a 90 micron sieve. In the geopolymer mortar samples, 75% blast furnace slag and 25% bottom sludge were used as aluminosilicate sources. Sodium hydroxide and sodium silicate were used as alkali activators. By examining the studies in the literature, the concentration of the sodium hydroxide solution used was determined as 12 molarity. River sand, which is in accordance with the standards, was used as aggregate. Different types and ratios of fiber reinforcements were made in geopolymer mortar production in order to increase the flexural and compressive strengths. Polyvinyl alcohol (PVA), basalt fiber and micro steel fibers were used at ratios of 0.4%, 0.8% and 1.2% by volume. The produced geopolymer mortar samples were left in a 100ºC oven for one day and thermal cure process was applied to the samples. The samples were taken out of the oven at the end of one day and the curing process was continued to be applied under laboratory conditions until the time of the experiments. At the end of 28 days, the produced samples; compressive and flexural strength tests, abrasion test (Böhme), ultrasonic sound permeability (UPV), capillary water absorption test and water absorption test were performed. In addition, geopolymer mortar samples were exposed to high temperature effects at 300ºC, 600ºC and 900ºC. Mechanical tests were also performed on the samples exposed to high temperature effects. As a result of the tests, the highest strength results were obtained in geopolymer samples containing polyvinyl alcohol fiber. The 28-day strength result obtained from the reference production is 33.19 MPa. The 28-day compressive strength of the series containing 1.2% polyvinyl alcohol (PVA) fiber by volume is 44.19 MPa. The use of PVA fiber in production increased the compressive strength by 33.14% compared to the reference production. This proves that bottom mud shows good mechanical performance as a binder material in geopolymer composites.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    423768

    Raman spektrometresinin geliştirilmesi ve çevresel uygulamaları

    The development of Raman spectroscopy and its environmental applications

    ARZU ALTINPINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektro-Optik Sistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİF KAÇAR

  2. Tez No

    232695

    İzmit Körfezi kuzeyi kıyı ve deniz dibi çökellerinin mühendislik jeolojisi

    Engineering geology of coast and marine sediments in the north of Izmit Bay

    ŞERİFE EMEL COŞKUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Jeoloji MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZKAN DORUK

  3. Tez No

    124825

    Körfez şehir coğrafyası

    City geography of Körfez

    SUAT YASSI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    CoğrafyaMarmara Üniversitesi

    Eğitim Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURİYE GARİPAĞAOĞLU

  4. Tez No

    229396

    Liman ? kent etkileşimi, Körfez ilçesi örneği

    Port ? city interaction, Körfez district pattern

    ENGİN KUDU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    DenizcilikKocaeli Üniversitesi

    Siyaset Bilimi ve Kamu Yönetimi Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. MUHARREM ES

  5. Tez No

    98252

    Kocaeli 1999 depreminin kıyı alanları üzerindeki etkileri ve İstanbul kıyıları

    Effects of the Kocaeli 1999 earthquake on the coastal areas and future of Istanbul coasts

    BERİN TUNÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Denizcilikİstanbul Üniversitesi

    Denizel Çevre Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERTUĞRUL DOĞAN

Geri Dön