Öğütülmüş granüle yüksek fırın cüruf bazlı geopolimer betonların %5 sülfürik asit ortamında mekanik özelliklerinin ve kimyasal durabilitesinin araştırılması
Investigation of mechanical properties and chemical durabilty of the ground granulated blast furnace slag based geopolymer concretes under 5% sulfuric acid environment
Yazar: SELİN KARADAĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ANIL NİŞ
İstanbul Gelişim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Çalışma kapsamında %100 yüksek fırın cürufu kullanılarak üretilen alkali aktive edilmiş veya geopolimer betonların % 5 sülfürik asit etkisi altında dayanım ve durabilitesi araştırılmıştır. Amacımız farklı bağlayıcı miktarlarına ve alkali aktivatör/bağlayıcı miktarı oranlarına sahip laboratuvar ortamında kür işlemine tabii tutulan geopolimer betonların dayanım ve durabilite performanslarını incelemektir. Bu kapsamda bağlayıcı miktarları olarak 400 kg/m3, 500 kg/m3 ve 600 kg/m3 olmak üzere 3 bağlayıcı miktarı seçilmiştir. Alkali aktivatör/bağlayıcı miktarı ise durabilite çalışmaları da göz önüne alınarak 0.45 ve 0.55 olacak şekilde seçilmiştir. Çalışma kapsamında 6 farklı geopolimer beton tipinin dayanım ve %5 sülfürik asit performansları belirlenmiştir. Geopolimer betonların üretiminde alkali aktivatör olarak sodyum silikat ile sodyum hidroksit kullanılmıştır. Sodyum silikat/sodyum hidroksit oranı olarak 2.5 ve sodyum hidroksit molaritesi olarak ise 14 M seçilmiştir. Geopolimer betonlarda işlenebilirliğinin ve geopolimerizasyonun artması için karışıma ilave su eklenmiştir. Üretilen 6 farklı betonların 28., 120., ve 150. günlere kadar hem laboratuvar hem de 5% sülfürik asit çözeltilerinde bekletilmiş ve numunelerde sülfürik asit dolayısıyla meydana gelen yüzey değişimleri, ağırlık değişimleri, ve basınç dayanımlarını değişimi  incelenmiştir.

Abstract:
In this study, the strength and durability performance of 100% ground granulated blast furnace slag based geopolymer concretes under 5% sulfuric acid was investigated. Our aim is to examine the strength and durability performances of geopolymer concretes having different binder contents and alkali activator/binder ratio cured in the laboratory environment. Three different binder amounts were selected as 400 kg/m3, 500 kg/m3, 600 kg/m3 as binder content. The alkali activator/binder ratios were chosen as to be 0.45 and 0.55, taking into account the durability requirements. In the scope of the research, strength and 5% sulfuric acid resistances of 6 different geopolymer concrete types were investigated. As an alkali activator, sodium silicate and sodium hydroxide were utilized in the geopolymer concrete production. The sodium silicate and sodium hydroxide ratio was selected as 2.5, and sodium hydroxide molarity was chosen as 14 M. Additional water was also used to increase workability and geopolymerization.  The produced 6 different concretes were kept in both laboratory and 5% sulfuric acid solutions until the 28th, 120th and 150th days, and the surface, weight and compressive strength changes in the samples due to sulfuric acid were investigated in details.