Uçucu küllerde inceliğin puzolanik aktiviteye etkisi
Effects of fineness in fly ashes on pozzolanic activity
Yazar: DEMET DEMİR ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. ALİ OSMAN YILMAZ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM ÇAVUŞOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu tez çalışmasında 2 farklı termik santralden (Afşin Elbistan (AE) ve Çayırhan (ÇYH)) elde edilen uçucu külleri (UK) öğütmeye bağlı olarak çimento bileşiminde mineral katkı olarak kullanımı amaçlanmıştır. Bu amaçla, uçucu külleri 5 farklı öğütme süresine (10, 20, 30, 45 ve 60 dk) tabi tutulmuştur. Orijinal ve öğütülmüş küller çimento yerine % 10, % 30 ve % 50 ikame oranlarında kullanılarak karışım numuneleri oluşturulmuştur. Ayrıca tamamen % 100 çimento bileşimli referans numunesi üretilmiştir. Farklı öğütme süresi ve ikame oranları ile hazırlanan karışımların taze ve sertleşmiş durumda priz süresi, mekanik özellikler, mikro yapıları ve termal özellikleri incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre uçucu küllerin öğütmeye bağlı olarak özgül yüzey alan (Blaine) değerleri artmıştır. Her iki uçucu kül ikamesinin karışımların priz süresini uzattığı belirlenmiştir. Her iki uçucu kül ile oluşturulan numunelerin tüm öğütme süresi ve ikame oranlarının artışına bağlı olarak basınç dayanım değerleri referans numunesine göre kısa dönemli kür süresine göre düşük, uzun dönemli kür süresine göre yüksek çıkmıştır. Kür ve öğütme sürelerinin artmasına bağlı olarak uçucu küllerin ikamesi numunelerin geçirimliliğini ve porozitesini azaltmıştır. Ayrıca kül ikameli numunelerin inceliğine bağlı olarak termal analiz sonucunda kütle kaybı miktarlarını azaltarak hidratasyona katkı sağlamıştır. Sonuç olarak uçucu kül inceliğinin artması, puzolanik aktiviteyi arttırması ve çimentoda da mineral katkı olarak kullanılabilirliğini göstermiştir.

Abstract:
In this thesis study, it was aimed to use fly ash from 2 different thermal power plants (Afşin Elbistan (AE) and Çayırhan (ÇYH)) as mineral additive in cement composition depending upon grinding. For this purpose fly ash was subjected to 5 different grinding times (10,20, 30, 45 and 60 min.). Mixture samples were prepared using 10%, 30% and 50% substitution ratios of original and ground ashes instead of cement. Furthermore, 100% cement composite reference sample was produced. Time of setting, mechanical properties, microstructure and thermal properties of the mixes prepared with different grinding time and substitution ratios were investigated. According to the findings, the specific surface area (Blaine) values of the fly ash were increased depending upon grinding. It was determined that both fly ash substitutes prolong the setting time of the mixtures. The compressive strength values of the samples formed with both fly ash were higher than the short term cure time according to the reference sample depending upon the increase in the grinding time and the substitution ratios. Depending upon increased curing and grinding times, the substitution of fly ash decreased the permeability and porosity of the samples. In addition, depending upon the fineness of the ash-substituted samples, the thermal analysis contributed to the hydration by reducing the amount of mass loss. As a result, the increase in fly ash fineness, increased pozzolanic activity and also showed that it can be used as a mineral additive in cement.