Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu jeopolimer harçların özellikleri
Properties of fly ash and blast furnace slag geopolymer mortars
Yazar: ERİON LUGA
Danışman: PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, uçucu kül ile yüksek fırın cürufu karışımı olan ve sodyum hidroksitle aktive edilen harçların optimize edilmesi, ve ortaya çıkan optimum harçların özelliklerinin ölçülmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla "Combined Design Method" birleştirilmiş deney tasarımı metodundan faydalanarak Design Expert 8 paket programının yardımıyla taze harçların yayılma değeri ve 50-100°C arasında farklı sıcaklıklarda kür edilmiş harçların eğilme ve basınç dayanımı sonuçlarına göre en iyi karışım ve üretim şartları tespit edilmiştir. Ulaşılan modelin analiz sonuçlarına göre regresyon modelinin, dahil edilen değişkenlerin değer kümesinin içinde uygulanabilirliği kanıtlamıştır. Optimum değerlere ulaştıktan sonra seçilen numuneler ve PÇ 42.5 ile PÇ 52.5 olmak üzere iki farklı çimentodan üretilen şahit numuneler üzerine çeşitli deneyler yapılmıştır. Numunelerin birim hacim ağırlığı, su emmeleri, porozite, eğilme ve basınç dayanımı, kapiler su emmeleri, aşınma direnci, yüksek sıcaklığa karşı dayanıklılığı, rötre, donma-çözülme direnci, ıslanma-kurumaya karşı direnç, HCl asit etkisi, H2SO4 asit etkisi, bazik ortam etkisi ve SEM analizleri incelenmiştir. Ortaya çıkan sonuçlar şahit numunelerle kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, jeopolimer harçların basınç dayanımı, aşınma direnci, yüksek sıcaklığa karşı dayanıklılığı, rötresi, ıslanma-kurumaya karşı direnci, ve H2SO4 asit etkisine karşı direncinin şahit harçlara göre daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Jeopolimer harçın donma-çözülme direnci, HCl asit etkisine direnci ve bazik ortama karşı direncinin ise şahit numunelere göre zayıf oldukları tespit edilmiştir.

Abstract:
The aim of this study is to optimize the mortars made of blast furnace slag and fly ash blend activated with sodium hydroxide, and the measurement of the properties of the resulting optimum mortars. For this purpose, by making advantage of "Combined Design Method" and with the help of Design Expert 8 package program it was possible to identify the best mix proportions and production conditions related to the flow workability of fresh mixes, flexural and compressive strength of the mortars cured in diffrent temperature levels between 50-100°C. The model analysis results demonstrated the applicability of the regresion model in the set of values of the variables included. After reaching the optimum values several tests were made on the selected samples and two different control mixes produced from OPC 42.5 and OPC 52.5. The unit weight, water absorption, porosity, flexural and compressive strength, capillary water absorption, abrasion resistance, resistance to high temperature, shrinkage, freeze-thaw resistance, resistance to wetting-drying cycles, HCl acid effect, H2SO4 acid effect, alkaline environment effect and SEM analysis of the samples were examined. The result were compared with the control mixes. As a result, compressive strength, abrasion resistance, resistance to high temperature, shrinkage, resistance to wetting-drying cycles and resistance to H2SO4 acid effect of the jeopolymer mortars was found to be better than those of the control specimens. Whereas the freezing-thawing resistance, resistance to HCl acid and alkaline environment effects were observed to be weaker compared to the control samples.