Farklı aktivatörler kullanılarak hazırlanan seramik lifli geopolimer harçların yüksek sıcaklık davranışlarının araştırılması
Investigation of high temperature behavior of ceramic fiber geopolymer mortars prepared using different activators
Yazar: MEHMET ALİ MURAT
Danışman: DOÇ. DR. BERİVAN YILMAZER POLAT
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
İnşaat sektöründe çevre dostu teknolojinin gelişimi hızla artmaktadır. Dikkate değer bir örnek, geopolimer harçların geleneksel harçların yerine alternatif oluşturmasıdır. Geleneksel harç üretiminde kullanılan Portland çimentosunun üretim sürecinde, yüksek CO2 emisyonları ve yüksek enerji talebi meydana gelir. Her iki etki de ozon tabakasının incelmesine ve küresel ısınmaya neden olur. Geopolimer harç teknolojisinin inşaat sektöründe uygulanması, daha sürdürülebilir büyüme ve daha temiz bir çevre sunar. Böylelikle, geopolimer harçlar ile yapım işleri, çevresel etkiler bakımından ve karbon ayak izini düşürme yönünde olumlu etkiler elde edilebilir. Bu, tipik olarak uçucu kül veya cüruf gibi endüstriyel yan ürünleri içeren benzersiz bileşimi sayesinde elde edilir. Geopolimer harçlarda silikon ve alüminyum mineralleri oldukça fazladır ve bu mineraller alkali çözeltiler kullanılarak bağlayıcı bir jel oluşturur. Yüksek bağlayıcılık özelliği kazanan bu jel geleneksel harçlardan daha üstün özellikler sergilemektedir. Ek olarak geopolimer harçlar, geleneksel harçlara kıyasla yüksek dayanıklılık asidik ve alkali ortamlarda iyi stabilite dahil olmak üzere ekstra avantajlar sunar. Ayrıca geopolimer harçların geleneksel harçlara kıyasla termal özelliklerinin literatürde daha gelişmiş olduğu gözlemlenmektedir. Geopolimer harçların ısıl iletkenlik, yangına dayanıklılık gibi termal davranışlarını inceleyen bir çok çalışma bu üstün özellikleri göstermiştir. Bu çalışmada farklı aktivatörlerle hazırlanan geopolimer harçların fiziksel, mekaniksel, iç yapı ve termal özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca seramik lif katkısının geopolimer harçların termal özelliklerine katkısı incelenmiştir. Sonuçlar, seramik lif ve katı sodyum metasilikat anhidrat ile hazırlanan geopolimer harçların diğer harçlara göre daha üstün termal özellikler sergilediğini göstermiştir.

Abstract:
Investigation of High Temperature Behaviors of Ceramic Fiber Geopolymer Mortars Prepared Using Different Activators

The development of environmentally friendly technology in the construction sector is rapidly increasing. A notable example is the use of geopolymer mortars as an alternative to traditional mortars. The production process of Portland cement used in traditional mortar production involves high CO2 emissions and high energy demand. Both effects lead to ozone layer depletion and global warming. The application of geopolymer mortar technology in the construction sector offers more sustainable growth and a cleaner environment. Thus, construction works with geopolymer mortars can have positive effects in terms of environmental impacts and reducing carbon footprint. This is achieved thanks to its unique composition, which typically includes industrial by-products such as fly ash or slag. Silicon and aluminum minerals are quite abundant in geopolymer mortars, and these minerals form a binding gel using alkaline solutions. This gel, which gains high binding properties, exhibits superior properties to traditional mortars. In addition, geopolymer mortars offer additional advantages, including high durability and good stability in acidic and alkaline environments, compared to traditional mortars. In addition, it is observed in the literature that the thermal properties of geopolymer mortars are more advanced compared to traditional mortars. Many studies examining the thermal behaviors of geopolymer mortars such as thermal conductivity and fire resistance have shown these superior properties. In this study, the physical, mechanical, internal structure and thermal properties of geopolymer mortars prepared with different activators were investigated. In addition, the contribution of ceramic fiber additive to the thermal properties of geopolymer mortars was investigated. The results showed that geopolymer mortars prepared with ceramic fiber and solid sodium metasilicate anhydrate exhibited superior thermal properties compared to other mortars.