Pirinç kabuğu külü ikameli çimento harçlarının hidratasyon gelişiminin fizksel ve mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of hydration development on the physical and mechanical properties of rice husk ash substituded cement mortars
Yazar: İZZET ÖZDEMİR
Danışman: PROF. YILMAZ KOÇAK
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Diferensiyel termal analiz = Differential thermal analysis ; Fourier dönüşümü = Fourier transformation ; Hidrasyon = Hydration ; Kül = Ash ; Mikroskopik analiz = Microscopic analysis ; Pirinç-bitki = Rice ; Tane dağılımı = Grain size distribution ; X ışını kırınımı = X ray diffraction ; Zeta potansiyeli = Zeta potential ; Çimento = Cement

Özet:
Dünyada endüstri üretimlerinin yan ürünü olan atıkların uzaklaştırılması ve depolanması zor olmasının yanı sıra çevre kirliliğinde de büyük bir sorun oluşturduğu bilinmektedir. Bu atıklardan biri de pirinç üretiminden ortaya çıkan pirinç kabuğudur. Dünyada 120 milyon ton pirinç kabuğu atığı meydana gelmekte ve pirinç kabuğunun yakılmasından 30 milyon ton pirinç kabuğu külü elde edilmektedir. Ülkemizde ve dünyada mineral katkıların kullanımının, beton ve çimento harçlarının basınç dayanımına olumlu etkisi nedeniyle giderek yaygınlaştığı görülmektedir. Özellikle endüstriyel atıkların değerlendirilmesi ile çevresel kirliliğin azaldığı, dolayısıyla çevre ve enerji kaynaklarının korunmasının sağlandığı belirlenmiştir. Dünyada ve ülkemizde yapılan çalışmalar incelendiğinde pirinç kabuğu külünün beton geçirimliliğini azalttığı ve buna bağlı olarak basınç dayanımını arttırdığı gözlenmiştir. Ancak pirinç kabuğu külünün hidratasyon gelişimine yönelik yapılan çalışmaların ülkemiz genelinde daha az olduğu görülmüştür. Bu bağlamda çalışmada, referans ve pirinç kabuğu külü ikameli  (%0, 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5, 15 oranlarında) çimentolar için 2, 7, 28, 56 ve 90 günlük standart çimento deneyleri ile basınç dayanımları tespit edilmiştir. Ayrıca kritik süre olan 28. hidratasyon gelişimindeki özellikler SEM, TG, XRD, FT-IR gibi analiz teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Sonuç olarak yapılan bu çalışmayla elde edilen sonuçlar birbirleriyle kıyaslanarak, pirinç kabuğu külünün çimento yerine ikame edilmesiyle meydana gelen reaksiyon tespit edilmeye çalışılmıştır. Sonuç olarak, pirinç kabuğu külü ikame oranı miktarı; su ihtiyacını ve priz süresini arttırırken, hidratasyon süresince açığa çıkan portlandit (Ca(OH)2) miktarını azaltmıştır.

Abstract:
Removal and storage of the waste by-product of industrial production in the world is a difficult condition but is known to a big problem in environmental pollution. One of the emerging rice production, rice is the shell of this waste. Occur in over 120 million tons of waste rice husk and rice husk ash is obtained from burning 30 million tons of rice. It is observed that the use of mineral additives in our country and the world are becoming increasingly widespread due to the positive effect of concrete and cement mortars on compressive strength. Especially, it is stated that environmental pollution is reduced with the evaluation of industrial waste so the environment and energy resources are protected. When the studies in our country and in the world are examined, it is observed that rice husk ash reduce permeability of concrete and consequently increases the compressive strength. In this context, for reference cement and cements with rice husk ash (0, 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5, and 15% by weight) 2, 7, 28, 56 and 90 day standard cement tests and compressive strength determined. In addition, properties in the 28th development of hydration which are the critical period, as SEM, TG, XRD and FT-IR examined by using analysis techniques. In conclusion, the results obtained in this study compared with each other, instead of cement, rice husk ash replacing the reactions that occur are evaluated. As a result, while the water requirement and setting time was increased by the amount of substitution rate of rice husk ash, the amount of portlandit (Ca(OH)2) which released during hydration was decreased.