Betonda uçucu kül kullanımının araştırılması
Investigation of fly ash use in concrete
Yazar: AHMET HIZAL
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER GÜLER
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Beton temini için çok miktarda malzeme gereklidir. Beton, bina, yol kaplaması ve köprü gibi her türlü inşaatta kullanılır. Beton sadece zeminler, kirişler, kolonlar ve temeller gibi yapısal elemanlar için değil, duvar ve kiremit gibi yapısal olmayan elemanlar için de gereklidir. Hemen hemen tüm yapı elemanlarının betona ihtiyacı vardır. Beton elde etmek için çok miktarda malzeme gereklidir. Bu nedenle, beton malzeme bileşeninin yerini alacak alternatif malzemeler ortaya çıkmıştır. Alternatif malzeme arayışında amaç sadece üretim maliyetini düşürmek değil, aynı zamanda çevreyi korumaktır. 
Atık malzemeden alternatif malzeme elde edilmesinin bir avantajı olarak üretim maliyeti azalmaktadır. Ayrıca, beton yapısında atık malzeme kullanımı nedenyle yeni malzeme üretmeye gerek olmaz. Bu nedenle, harcanan enerjinin azalması sağlanır. Bu da atık malzeme katkılı betonun çevre dostu malzeme olduğu anlamına gelir. Çimento esaslı veya çimento ikamesinin bir parçası olarak en çok tercih edilen malzemelerden biri, kömür bazlı termik santrallerde yanmanın bir yan ürünü olarak açığa çıkan uçucu küldür. Uçucu kül, doğru kullanıldığında değerli ve faydalı bir ürüne dönüştürülebilir. İnşaat sektörü başta olmak üzere çeşitli sektörlerde uçucu kül kullanımının artırılmasına yönelik birçok çalışma yapılmaktadır. Uçucu kül atığı, beton bileşen malzemesi olarak kullanılma potansiyeline sahiptir. Uçucu kül, puzolanik özelliğe sahip olduğundan beton yapısında kullanıldığında betona önemli faydalar sağlar.
Bu çalışmada, aynı oranda çimento, kum ve su kullanılarak bir beton numenesi oluşturulmuştur. Aynı karışımın ağırlığının farklı oranlarında (% 1, % 5, % 7,5 ve %10) uçucu kül eklenerek uçucu kül içeren beton numuneleri oluşturulmuştur. Uçucu kül içermeyen beton numunesi ile uçucu kül içeren beton numunelerine 14 gün ve 28 gün kürleme işlemi uygulandı. Sonra, bu beton numunelerin fiziksel, kimyasal ve mekaniksel özellikleri incelendi. Deney sonuçlarına göre, uçucu kül alkali karakterde bir malzemedir ve beton yapısında uçucu kül miktarının artışı ile birlikte beton numunelerinin birim ağırlığı ve basınç dayanımı artmış su emme oranları azalmıştır.

Abstract:
A large amount of material is required for the supply of concrete. It is used in all types of construction such as concrete, building, road pavement and bridge. Concrete is needed not only for structural elements such as floors, beams, columns and foundations, but also for non-structural elements such as walls and tiles. Almost all building elements need concrete. In the search for alternative materials, the aim is not only to reduce the production cost, but also to protect the environment. 
Production cost is reduced as an advantage of alternative material being obtained from waste material. In addition, there is no need to produce new materials due to the use of waste materials in the concrete structure. Therefore, the energy spent is reduced. This means that concrete with waste material additive is an environmentally friendly material. One of the most preferred materials as cement-based or as part of a cement substitute is fly ash, which is released as a by-product of combustion in coal-based thermal power plants. Fly ash can be transformed into a valuable and useful product if used correctly. Many studies are carried out to increase the use of fly ash in various sectors, especially in the construction sector. Fly ash waste has the potential to be used as concrete component material. Since fly ash has pozzolanic feature, it provides significant benefits to concrete when used in concrete structure.
In this study, a concrete sample was created using the same proportion of cement, sand and water. Concrete samples containing fly ash were formed by adding fly ash in different proportions (1%, 5%, 7.5% and 10%) of the weight of the same mixture. 14 days and 28 days curing process was applied to the concrete sample without fly ash and the concrete samples containing fly ash. Then, the physical, chemical and mechanical properties of these concrete samples were examined. According to the results of the experiments, fly ash is an alkaline material and with the increase in the amount of fly ash in the concrete structure, the unit weight and compressive strength of the concrete samples increased and the water absorption rates decreased.