Alkaliler, uçucu kül ve sinterlemenin hafif agrega üretimine etkisi
Effect of alkalis, fly ash and sintering in production of lightweight aggregate
Yazar: CANAN MERCAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET UĞUR TOPRAK
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada sodyum karbonat (Na2CO3), evsel atık ve uçucu kül kullanılarak yüksek sıcaklıklarda, kilin genleştirilmesi yöntemiyle birim hacim ağırlığı düşük ve yüksek dayanımlı hafif agrega üretimi amaçlanmıştır. Deney karışımları (kil ağırlığı esas alınarak) %8 Na2CO3, %5 evsel atık, %12 uçucu kül ve %8 Na2CO3, %5 evsel atık, %17 uçucu kül şeklinde iki grup şeklinde hazırlanmıştır. Karışımlar preste farklı yüklerle sıkıştırılarak 12 adet hafif agrega numunesi üretilmiştir. Bu numuneler UK serisi numuneleri olarak adlandırılmış ve üretilen numuneler 1050 ve 1100C sıcaklıklarda 4 dakika pişirilmiştir. Karşılaştırma yapılacak etken, uçucu kül miktarı ve sıcaklıktır. Numunelerin su emme, basınç dayanımı, birim hacim ağırlığı ve hacimsel genleşme miktarları ölçülmüştür. UK serisi numunelerinden en yüksek dayanıma 14,8 MPa ile en düşük birim hacim ağırlığa ise 0,596 g/cm3 ile ulaşılmıştır.
Ayrıca NaOH, Na2CO3 ve KOH katkıları kil ile farklı oranlarda karıştırılarak hafif agrega üretimi amaçlanmıştır. Söz edilen her katkı (kil ağırlığı esas alınarak) %8-10-12 oranlarında kil ile karıştırılarak 9 karışım elde edilmiştir. Saf halde kilden 3 ve her karışımdan 3'er adet olmak üzere preste sıkıştırma yöntemiyle 30 adet numune üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen numuneler HA serisi numuneleri olarak adlandırılmıştır. Her katkı ve katkı oranına sahip numune 920, 1000 ve 1100C sıcaklıkta pişirilmiştir. Bu şekilde en uygun sıcaklık, katkı ve katkı oranı belirlenmiştir. Numuneler üzerinde su emme, basınç dayanımı ve birim hacim ağırlığı deneyleri yapılmıştır.
Üretilen numunelerin gözenekli olması kullanılan alanlarda ısı ve ses yalıtımı yönünden, hafif olması deprem nedeniyle yapıya etkiyecek yükleri azaltması yönünden avantaj sağlamaktadır. Literatür araştırması yapıldığında hafif agrega üretimi ile ilgili çok çalışma olmaması bu çalışmanın önemini ortaya koymaktadır. 
Anahtar kelimeler : Hafif agrega, Sodyum karbonat (Na2CO3), Sodyum hidroksit (NaOH), Potasyum hidroksit (KOH), Uçucu kül

Abstract:
In this study, it is aimed to produce lightweight aggregate with low unit volume weight and high strength by using clay expansion method at high temperatures by using sodium carbonate (Na2CO3), domestic waste and fly ash. Experimental mixtures (based on clay weight) were prepared in two groups as %8 Na2CO3, %5 household waste, %12 fly ash and %8 Na2CO3, %5 household waste, %17 fly ash. 12 lightweight aggregate samples were produced by compressing the mixtures with different loads in the press. These samples were called UK series samples and the samples were cooked at 1050 and 1100C for 4 minutes. The comparison factor is the amount of fly ash and temperature. Water absorption, compressive strength, unit volume weight and volumetric expansion of the samples were measured. The highest strength of the UK series samples was reached with 14.8 MPa and the lowest unit weight was 0.596 g / cm3.
In addition, NaOH, Na2CO3 and KOH additives were mixed with clay in different proportions to produce lightweight aggregate. Each additive (based on the weight of the clay) was mixed with 8-10-12% clay and 9 mixtures were obtained. 27 samples were produced by press compression method, 3 for of each mixture. The samples produced were named as HA series samples. The sample with each additive and additive ratio was baked at a temperature of 920, 1000 and 1100C. In this way, optimum temperature, additive and additive ratio were determined. Water absorption, compressive strength and unit volume weight tests were performed on the samples.
The porosity of the produced samples provides an advantage in terms of heat and sound insulation in the areas where it is used, and because it is light, it reduces the loads that will affect the structure due to the earthquake. When the literature research is done, the lack of many studies about the production of lightweight aggregates reveals the importance of this study.
Keywords : Lightweight aggregate, Fly ash, Sodium carbonate (Na2CO3), Sodium hydroxide (NaOH), Potassium hydroxide (KOH)