Kalsine kırmızı çamurun puzolanik aktivite ve betonun renklendirme, mineraloji ve fiziksel özelliklerine etkisinin incelenmesi
The investigation of calcined red mud effects on pozzolanic activity and colouring, mineralogical and physical properties of concrete
Yazar: YASEMİN KILIÇ
Danışman: PROF. DR. MÜZEYYEN MARŞOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Kırmızı çamur, Bayer prosesi ile boksit cevherinden alüminyum üretimi sırasında ortaya çıkan endüstriyel bir atıktır. Dünyada, alüminyum üretimine bağlı olarak büyük miktarda kırmızı çamur birikmekte, çevre ve insan sağlığı açısından sorun haline gelmektedir. Genel olarak, üretilen 1 ton alümina veya 0.5 ton alüminyum metali üretimine karşılık yaklaşık 1 ton kırmızı çamur atığı oluşmaktadır. 
Bu tezin amacı; Seydişehir Eti Alüminyum A.Ş?den temin edilen atık kırmızı çamurun beton sektöründe renklendirici pigment, filler ve puzolan malzeme olarak değerlendirilmesidir. Tezin kapsamında öncelikle; atık kırmızı çamurun mineralojik, elementel, mikroyapı, tane boyut, yüzey alanı, yoğunluk, termal, renk, radyoaktivite, alkali-silika reaksiyon ve çevre uyum özellikleri belirlenmiştir. Tezin ikinci aşamasında; kırmızı çamurun çimento yerine ağırlıkça %10 ikame edilmesi sonrası üretilen standart harç numunelerinin 2., 7., 28. ve 90. günde mekanik, mineralojik, mikroyapı ve termal özellikleri belirlenmiştir. Tezin son aşamasında atık kırmızı çamur; parke taşı, bordür taşı prototip ürünlerinde renklendirici pigment; şehir mobilyaları prototip ürünlerinde ise agrega olarak kullanılmıştır. Geliştirilmiş betonların renklendirme ve mekanik özellikleri, geleneksel pigment ve agrega ile üretilmiş beton ürünler ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca; kırmızı çamur ikameli renkli beton ve harç numune örneklerinin çevreye uyum performans deneyleri de gerçekleştirilmiştir.
Kırmızı çamurun farklı sektörlerde kullanım olanaklarının belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilen araştırma geliştirme çalışmaları ülkemizde genellikle seramik ve tuğla üretimi üzerine yoğunlaşmıştır. Kırmızı çamurun puzolanik pigment veya agrega olarak renkli beton üretiminde kullanılması, renklendirme özelliklerinin incelenmesi, parke taşı, bordür taşı ve şehir mobilyaları olarak prototiplerin geliştirilmesi çalışmaları, endüstriyel bir atığın ticari bir ürüne dönüştürülmesi yolunda ülkemizde önemli öncü çalışmalardan olmuştur.

Abstract:
Red mud is an industrial waste of the Bayer process which is used for the production of alumina from bauxite ore. In the world, a large amount of red mud accumulates depending on the production of aluminium, becoming a problem for environment and human health. Generally, the production of 1 ton alumina or 0.5 ton aluminium metal generates approximately 1 ton red mud waste. 
The aim of this thesis is to utilize red mud from Eti Aluminium Company as a colourant pigment, filler or pozzolanic material in construction industry. Primarily within the scope of the thesis; mineralogical, microstructural, grain size, surface area, density, thermal, colouring, radioactivity, alkali-silica reaction and environmental compliance properties of waste red mud were determined. In the second stage of the thesis; mechanical, mineralogical, microstructural and thermal properties of 2., 7., 28. and 90. days standard mortar specimens that prepared with red mud replaced cement in the amount of 10 wt%. In the final stage of the thesis; red mud was used as colourant pigment in paving stone, curb stone and as aggregate in city furniture prototypes. Colouring and mechanical properties of produced concretes were compared with traditional pigment and aggregate containing concrete products. Besides, environmental compliance tests of red mud containing colourant products and mortar specimens were performed. 
Research and development studies of utilization of red mud in different industries are focused on ceramic and tile productions in our country. The utilization of red mud as a pozzolanic pigment or aggregate in coloured concrete production, investigation of colouring properties, development of paving stone, curb stone and city furniture prototypes has been an important pilot study for recycling an industrial waste to commercial product in our country.