Kalsine edilmiş doğal puzolan esaslı geopolimer harç geliştirilmesi
Development of calcined natural pozzolan-based geopolymer mortar
Yazar: HALİL İBRAHİM BAŞÇİK
Danışman: PROF. DR. KAMBİZ RAMYAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tezde, doğal puzolan olan tras ve zeolitin belirli sıcaklık ve sürede kalsine edilip kristal yapıdan amorf yapıya geçmesi sağlanmıştır. Üretilen geopolimer harçların basınç dayanımları ve kalsinasyon için gereken enerji sarfiyatı dikkate alınarak trasın kullanılmasına karar verilmiştir. Tras için en uygun kalsinasyon sıcaklığının 550oC, kalsinasyon süresinin de 6 saat olduğu saptanmıştır. Traslı geopolimer harçlarında en uygun Ms (SiO2/Na2O) oranı 1.6, en uygun kür koşulunun ise 90oC'de 3 gün olduğu belirlenmiştir. Optimum kalsinasyon sıcaklık ve süresi, optimum alkali konsanstrasyonu ve optimum kür koşulunda hazırlanan traslı geopolimer harç, aynı basınç dayanımında olan geleneksel çimento harcı ile kıyaslanmıştır.
Hazırlanan karışımların taze özelliklerden yayılma çapı ve birim hacim ağırlığı, sertleşmiş hal özelliklerinden basınç ve eğilme dayanımı, donma-çözülme ve yüksek sıcaklık direnci, klor ion geçirimliliği, kapiler su emme kapasitesi ve ultrases geçiş hızı incelenmiştir.
Kalsinasyon işleminin dayanımları iki kat arttırdığı görülmüştür. Geopolimer harçlar, çimento harcına kıyasla daha yüksek eğilme dayanımı, daha fazla yüksek sıcaklık ve donma-çözülme direnci göstermiştir. Ancak, geopolimer harcın işlenebilirliğinin düşük olması ve kalsinasyon işleminin zorluğu bu karışımın olumsuz özelliği olarak saptanmıştır.

Abstract:
In this thesis, two natural pozzolans (zeolite and trass) were calcined at different temperatures in different periods to transform from their crystal structure to amorphous structure. Regarding the compressive strength of the geopolymer mortar and energy consumption required for calcination, trass  was selected to be used in this thesis. The optimum calcination temperature and duration for trass were determined as 550oC and 6 hours, respectively. The most appropriate Ms (SiO2/Na2O) ratio and curing period for geopolymer mortar were found to be 1.6 as well as 90oC and 3 days, respectively.
The calcined trass-bearing geopolymer mortars containing optimum amount of alkaline solution were prepared and cured at optimum conditions. The fresh and hardened properties of geopolymer mortar were compared with those of a conventional cement mortar having same strength as that of  the geopolymer.
The flow and unit weight of the fresh mixtures as well as compressive and flexural strength, freezing-thawing and high-temperature resistance, chloride ion penetration depth, sorptivity and ultrasound pulse velocity of the mortar mixtures were investigated.
According to the experimental results, calcination process increased the compressive strength of the geopolymer mortar mixtures up to around 2 times. It was found that the geopolymer mortar was superior to the conventional mortar from freezing-thawing, high-temperature resistance and flexural strength view points. However, low workability and difficulty of preparation of these mixtures are the main deficiencies of the geopolymer mortar.