Alkali ile aktifleştirilmiş uçucu kül geopolimer betonun dayanım ve durabilite özelliklerinin araştırılması
Investigate the strength and durability characteristics of fly ash geopolymer concrete with alkaly
Yazar: ELA BAHŞUDE GÖRÜR
Danışman: PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Elektrik üreten termik santrallerin atığı olan uçucu küller teknoloji ve bilimin ilerlemesiyle atıklıktan çıkıp, yan ürün halini almıştır. Uçucu küller günümüzde çimento için kısmen ikame malzemesi haline gelmiştir. Uçucu küller üzerine yapılan çalışmalar ikame oranının %70'lere kadar çıktığını göstermiştir. Çoğu araştırmacının hedefi uçucu külü çimento ile mümkünse tamamen ikame etmektir. Bu ise uçucu külün alkalilerle aktifleştirilmesi yoluyla başarılmıştır. Bu çalışmada, Sugözu termik sanralinin yan ürünü olan F sınıfı uçucu külün kuvvetli bir baz olan NaOH ile aktive edilmesi sonucu elde edilen harçların özellikleri araştırılmıştır. Harçların üretilmesinde CEN referans kumu, uçucu kül, NaOH ve su kullanılmıştır. Katılaşmış geopolimerin dayanım özelliklerini en üst düzeye çekmek için çok sayıda karışım hazırlanmıştır. Harç üretimi sırasında farklı derişim oranlarında NaOH karıştırılarak üretilen harç numuneleri üzerinde, farklı sıcaklık ve kür süreleri uygulanmıştır. Üretilen harçlar üzerinde işlenebilirlik ve priz süresi tayinleri yapılmıştır. Numunelerden elde edilen basınç ve eğilme dayanımı sonuçlarına göre en uygun derişim tespit edilmiştir.  Bu derişim ile hazırlanan karışım üzerinde farklı sıcaklık ve kür süreleri uygulanarak mekanik ve durabilite özelikleri tespit edilmiştir.  Elde edilen değerler Portland çimentosu ile üretilen şahit karışımları ile kıyaslanmıştır. Sonuç olarak uygun derişim ve kür uygulayarak 100 MPa üzerinde dayanım ve Portland çimentosundan daha iyi durabilite özelliklerine sahip, geopolimer harcı elde edilmiştir.

Abstract:
Fly ashes are known to be a waste of thermal power station, currently, became a by-product due to advancement and development of science and technology. They were a substitute and replacement materials for cement in current days. The studies made on fly ashes have shown that replacement ratio was extended upto 70% with cement. The target of most researhcers was to replace fly ash with cement in large amount or as much amount as possible, if possible completely. This is achieved by activating fly ash with alkali materials. In this work, a research was carried out on the properties of geopolimer mortar made with by activating a class F fly ash known as by-product of Sugozu thermal power station using NaOH as a strong alkaline matter. In the production of geopolymer mortar mixture CEN reference sand, fly ash, NaOH and water were used. A vast number of mixture were prepared to optimize strength properties of hardened geopolymer mixture. Fresh geopolimer mixture were prepared at different concentration of NaOH, and they were subjected to different curing temperature and curing time. Workability testing and setting time measurement were carried out on fresh gepolymer mortars. According to strength mesuarement results optimal NaOH concentration were determined. Mixtures prepared using optimal concentration were cured at different curing temperature and curing time, then, some mechanical and durability related properties were measured. The results obtained from geoploymer mortar were compared with mortar made with portland cement as the binder. As a results of study, higher than 100 MPa compressive strength was achieved. Geopolymer mortar mixture has shown better durability related properties than mortar mixture made with portland cement only.