Transmikser yıkama suyunun geopolimer kompozit üretiminde kullanılması
Use of transmixer washing water in geopolymer composite production
Yazar: BURAK BODUR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Dayanıklılık = Durability ; Geopolimerler = Geopolymers ; Sodyum silikat = Sodium silicate ; Sürdürülebilirlik = Sustainability ; Uçucu kül = Fly ash

Özet:
Bu çalışmada, transmikser yıkama suyu ve uçucu kül katkılı geopolimerlerin fiziksel, mekanik ve durabilite özellikleri araştırılmıştır. Karışımlarda bağlayıcı dozajı 1000 kg/m3 olarak seçilmiştir. Karışımların ana bağlayıcısı olan öğütülmüş yüksek fırın cürufunun yerine %25 ve %50 oranında uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Alkali aktivatör olarak sodyum metasilikat tozu, toplam bağlayıcının %7,5 ve %15'i oranında kullanılmıştır. Karışımların priz sonu süreleri 165-230 dakika arasında değişmektedir. UK oranı arttıkça priz sonu süreleri uzamıştır. Tüm karışımların yayılma çapı 150 mm'den fazladır. Karışımların etüv kurusu yoğunlukları 2000 kg/m3'den düşüktür. UK oranı arttıkça taze ve etüv kurusu yoğunluklar azalmıştır. UK oranı arttıkça karışımların porozite ve su emme değerleri artmıştır. Transmikser yıkama suyunun karışımların taze ve fiziksel özellikleri üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır. 3. Günde yaklaşık 20 MPa basınç dayanımı elde edilirken 180. Günde 80 MPa'dan fazla basınç dayanımı elde edilmiştir. UK oranı arttıkça genellikle basınç ve eğilme dayanımı azalmıştır. UK oranı arttıkça yüksek sıcaklık sonrasında kütle kaybı azalmıştır. Ancak UK'lı karışımlarda yüksek sıcaklık sonrasında daha düşük basınç ve eğilme dayanımı elde edilmiştir. 120 donma-çözülme döngüsü sonrası karışımlarda %7-15 arasında kütle kaybı oluşmuştur. Karışımların basınç dayanımı ise 50 MPa'nın altına düşmüştür. UK oranının artması asit direncine katkı sağlamazken sülfat etkisine olumlu katkı sağlamıştır. Ayrıca NaCl etkisine maruz UK'lı karışımlarda daha fazla ağırlık kaybı oluşmuştur. UK oranının artması genellikle ASR genleşmelerini azaltmıştır. Sonuç olarak UK oranı arttıkça kompozitlerin performansı düşmüştür. Ancak sürdürülebilirlik açısından %25 oranında UK kullanılabilir. Ayrıca transmikser yıkama suyunun da %100'e kadar kullanılabileceği gözlenmiştir.  Elde edilen kompozitler sayesinde çevre kirliliği oldukça azaltılarak sürdürülebilir bir yapı malzemesinin elde edilebileceği gösterilmiştir.

ANAHTAR KELİMELER: Geopolimer, Sürdürülebilirlik, Sodyum metasilikat, Uçucu kül, Durabilite

Abstract:
In this study, physical, mechanical and durability properties of transmixer wash water and fly ash added geopolymers were investigated. Binder dosage in the mixtures was chosen as 1000 kg/m3. 25% and 50% fly ash (UK) was used instead of ground blast furnace slag, which is the main binder of the mixtures. Sodium metasilicate powder was used as alkali activator at the rate of 7,5% and 15% of the total binder. Setting end times of the mixtures vary between 165-230 minutes. As the UK ratio increased, the final setting times increased. All mixtures have a flow diameter of more than 150 mm. Oven-dry densities of the mixtures are less than 2000 kg/m3. As the UK ratio increased, the fresh and oven-dry densities decreased. As the UK ratio increased, the porosity and water absorption values of the mixtures increased. The mixer washing water did not have a significant effect on the fresh and physical properties of the mixtures. A compressive strength of about 20 MPa was obtained on the 3rd day, while a compressive strength of more than 80 MPa was obtained on the 180th day. As the UK ratio increased, the compressive and flexural strengths generally decreased. As the UK ratio increased, the mass loss decreased after high temperature. However, lower compressive and flexural strengths were obtained after high temperature in mixtures with UK. After 120 freeze-thaw cycles, a mass loss of 7-15% occurred in the mixtures. The compressive strength of the mixtures decreased below 50 MPa. While the increase in UK ratio did not contribute to acid resistance, it contributed positively to the sulfate effect. In addition, more weight loss occurred in mixtures with UK exposed to the effect of NaCl. Increasing the UK ratio generally decreased the ASR expansions. As a result, the performance of the composites decreased as the UK ratio increased. However, in terms of sustainability, 25% UK can be used. In addition, it has been observed that the transmixer washing water can be used up to 100%. Thanks to the obtained composites, it has been shown that a sustainable building material can be obtained by reducing the environmental pollution considerably.

KEYWORDS: Geopolymer, Sustainability, Sodium metasilicate, Fly ash, Durabiliy