Benzer inceliğe sahip uçucu kül, yüksek fırın cürufu ve taban külü içeren çimento bağlayıcılı kompozit sistemlerin dayanım ve dayanıklılık özellikleri
Mechanical and durability properties of cementitious composite systems having similar fineness of fly ash, granulated blast furnace slag and bottom ash
Yazar: ÇAĞRI GÖKTUĞ ŞENGÜL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZER SEVİM
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Gelişen sanayi ile birlikte endüstriyel alandaki üretimin yoğunlaşması sonucu birçok atık malzeme ortaya çıkmaktadır. Bu atıkların büyük bir kısmı yığınlar halinde biriktirilerek çevre kirliliğine neden olmaktadır. Bunu önlemek amacıyla atık maddelerin çeşitli sektörlerde kullanılması gerekmektedir. Enerji sarfiyatı yüksek olan
çimento sektörü, aynı zamanda dünya sera gazı salınımında önemli bir paya sahiptir. Uçucu kül, yüksek fırın cürufu, taban külü ve doğal puzolan gibi çimento yerine kullanılabilecek puzolanlar yardımıyla gerçekleştirilen katkılı çimento üretimi, enerji sarfiyatını, endüstriyel atıkların değerlendirilmesi ve ekolojik olumsuzlukları
indirgemek için uygulanabilecek yöntemlerden biridir. Bahsedilen endüstriyel atıkların çimento üretiminde kullanılması CO2 emisyonunu, enerji sarfiyatını ve buna bağlı olarak da çimento üretiminden kaynaklanan ekolojik olumsuzlukların etkisini azaltacaktır. Çimento üretimini daha ekonomik hale getirerek çevresel koşullara asgari
düzeyde etki edecek çimento üretim sürecini gerçekleştirebilmek amacıyla bu çalışmada belirli bir blaine incelik değerinde (≌3300 cm2/gr) öğütülen uçucu kül, yüksek fırın cürufu ve taban külünün çimento harçlarına ikame edilerek çimento harçlarının basınç dayanımı, boyca uzama miktarları, klorür iyonu geçirimliliği ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yardımıyla mikro yapısı incelenmiştir. Sonuç olarak belirli bir blaine incelik değerinde öğütülen çimento bağlayıcı kompozitlerin çimento harcında dayanım ve dayanıklılık özelliklerine etkisi karşılaştırılmış ve yüksek fırın cürufunun bu özellikleri maksimum oranda iyileştirdiği görülmüştür. Uçucu külün dayanım ve dayanıklılık değerleri yüksek fırın cürufu ikameli numunelere göre daha düşük olmakla birlikte dayanıklılık özellikleri
bakımından yüksek fırın cürufuna yakın değerler vermektedir. Taban külünün dayanım değerleri çalışmada kullanılan diğer çimento bağlayıcı kompozitlere nazaran az olsa da çimento harcının dayanıklılık özelliklerini olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir.

Anahtar kelimeler: Çimento Harcı, Yüksek Fırın Cürufu, Uçucu Kül, Taban Külü, Özgül Yüzey Alanı, Basınç ve Eğilme Dayanımı, Klor Geçirimliliği

Abstract:
In addition to the developing industry, many waste materials are released as a result of production in the industry. A large part of these waste materials are stored and unfortunately this causes environmental pollution. In order to prevent this situation, these materials should be used in various sectors. The cement industry, where energy consumption is very high, also plays an important role in the global greenhouse gas emissions. The production of blended cement with the help of pozzolans that can be used instead of cement such as fly ash, blast furnace slag, bottom ash and natural pozzolan is one of the methods that can be applied to reduce energy consumption, industrial waste and ecological negativity. By using the industrial wastes in cement productions mentioned above, it is aimed to reduce the impact of CO2 emission, energy consumption and ecological negativities arising from cement production. In this study, we aimed to ensure the cement production process that will affect the environmental conditions at a minimum level by making the cement production more economical. To this end, the fly ash, blast furnace slag, and bottom ash grounded within a certain amount of blaine fineness (≌3300 cm2/g) are substituted into the cement mortars. The microstructure of cement mortars was evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and the compressive strength, the length change, rapid chloride ion permeability of cement mortars was studied. According to the results obtained from the experiments, the effect of puzzolans grounded in a certain amount of blaine fineness on the strength and durability properties in cement mortar was compared and it was observed that blast furnace slag improved these properties at a maximum rate. The strength and durability values of fly ash are lower than the blast furnace slag replacement samples, but it gives values close to the blast furnace slag in terms of durability properties. Although the strength values of the bottom ash are less than the other cement binding composites used in the study, it has been observed that it has a positive effect on the durability properties of the cement mortar.

Keywords: Cement Mortar, Blast Furnace Slag, Fly Ash, Bottom Ash, Specific Surface Area, Compressive and Flexural Strength, Rapid Chloride Permeability Test