Pomza agregası kullanılarak üretilen hafif geopolimer harçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the physical and mechanical properties of light geopolymer mortars manufactured using pumice aggregate
Yazar: ABDULLAHI NUR BARKHADLE ABDULLAHI NUR BARKHADLE
Danışman: DOÇ. DR. SERHAN İLKENTAPAR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
POMZA AGREGASI KULLANILARAK ÜRETİLEN HAFİF GEOPOLİMER HARÇLARIN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abdullahi Nur BARKHADLE 
Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Yüksek Lisans Tezi, Ağustos 2023
Danışman: Doç. Dr. Serhan İLKENTAPAR
ÖZET
Bu çalışmada F sınıfı uçucu kül ile geopolimer hafif harçlar üretilmiştir. Geopolimer hafif harç üretiminde agrega olarak Kayseri yöresine ait pomza kullanılmıştır. Geopolimer hafif harç üretiminde aktivatör olarak NaOH kullanılmıştır. Aktivatör oranı bağlayıcıya göre ağırlıkça %8, %10 ve %12 olacak şekilde ayarlanmıştır. Ayrıca karışımlara bağlayıcı oranına göre %1 ve %2 oranında Al tozu ikame edilmiştir.
Üretilen geopolimer taze harçlar üzerinde işlenebilirlik deneyi yapılmış, sertleşmiş harçlarda ise birim ağırlık, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, ultrasonik atımlı dalga hızı deneyi, yüksek sıcaklık direnci deneyleri ve içyapı deneyleri kapsamında FESEM ve EDX analizleri yapılmıştır.
Elde edilen sonuçlara göre Kayseri yöresine ait hafif pomza agregası ile uçucu kül tabanlı hafif geopolimer harçlar üretilmiştir. Üretilen bu hafif harçlarda her bir grupta aktivatör oranının artmasıyla işlenebilirlik değeri artmıştır. Ayrıca Al tozu ikamesi de işlenebilirlik değerine olumlu katkı yapmıştır. Al tozu ikamesi daha boşluklu bir harç meydana getirmiş ve birim ağırlığı değerlerinin düşmesini sağlamıştır. 48 saat kür süresinde % 1 Al ikamesi ile eğilme ve basınç dayanımları genellikle artış göstermiştir. Geopolimer harçların yüksek sıcaklığa direçlerini incelediğimizde özellikle 600 °C den 900 °C ye çıktığında çarpıcı şekilde mekanik dayanımlarda artış olduğu sonucuna varılmıştır. İç yapı incelemeleri sonucunda FESEM görüntülerinde 900 °C sonrası daha yoğun bir iç yapı meydana gelmiş olup basınç dayanımlarındaki kısmi artışlar ile paralellik göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Geopolimer, uçucu kül, pomza, fiziksel ve mekanik özellikler, içyapı

Abstract:
INVESTIGATION OF THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF LIGHT GEOPOLYMER MORTARS MANUFACTURED USING PUMICE AGGREGATE

Abdullahi Nur BARKHADLE 

Erciyes University, Graduate School of Natural and Applied Sciences
Master Thesis, July 2023
Advisor: Assoc. Dr. Serhan İLKENTAPAR

ABSTRACT

In this study, F class fly ash and geopolymer light mortars were produced. In the production of geopolymer light mortar, pumice from Kayseri region was used as aggregate. NaOH was used as activator in the production of geopolymer light mortar. The activator ratio was adjusted to be 8%, 10% and 12% by weight, depending on the binder. In addition, 1% and 2% Al powder was substituted in the mixtures according to the binder ratio.
Workability test was carried out on the produced geopolymer fresh mortars, and on the hardened mortars, FESEM and EDX analyzes were carried out within the scope of unit weight, flexural strength, compressive strength, ultrasonic pulsed wave velocity test, high temperature resistance tests and internal structure tests.
According to the results obtained, lightweight pumice aggregate from Kayseri region and fly ash based lightweight geopolymer mortars were produced. The workability value of these produced light mortars increased with the increase of the activator ratio in each group. In addition, Al powder substitution contributed positively to the machinability value. Al powder substitution created a more porous mortar and reduced unit weight values. Flexural and compressive strengths generally increased with 1% Al substitution in 48 hours curing time. When we examine the high temperature resistance of geopolymer mortars, it is concluded that there is a striking increase in mechanical strength, especially when it rises from 600 °C to 900 °C. As a result of the internal structure examinations, a denser internal structure was formed after 900 °C in the FESEM images and it was parallel with the partial increases in the compressive strengths.

Keywords: Geopolymer, fly ash, pumice, physical and mechanical properties, internal structure