Geri kazanılmış agregaların geopolimer sistemlerde kullanımının araştırılması
Investigation of the use of recycled aggregates in geopolymer systems
Yazar: ULVİ BAYRAM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR DURAK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Agrega = Aggregate ; Dayanım = Strength ; Geopolimerler = Geopolymers ; Uçucu kül = Fly ash ; İç yapı = Domestic structure

Özet:
Bu çalışmada F sınıfı uçucu kül ve yüksek fırın cürufu ile üretilen geopolimer numunelerde, geri kazanılmış agrega (atık beton agregası) kullanımının dayanım, durabilite ve içyapı özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada üretilen numunelerin su/bağlayıcı oranı uçucu kül temelli sistemlerde 0,33, yüksek fırın cürufu temelli sistemlerde 0,5 olarak seçilirken agrega/bağlayıcı oranı 3 olarak belirlenmiştir. Aktivatör olarak uçucu küllü sistemlerde ağırlıkça %8 ve %10 oranlarında Na+ içerecek şekilde sodyum hidroksit (NaOH), yüksek fırın cüruflu sistemlerde %6 ve %8 oranlarında Na+ içerecek şekilde sodyum metasilikat (Na2SiO3) kullanılmıştır. Geri kazanılmış agrega, uçucu kül ve yüksek fırın cüruflu karışımların hazırlanmasında ırmak kumuyla ağırlıkça %10, %20, %30, %40 ve %50 oranlarında ikame edilmiştir. 
Çalışmada uçucu kül temelli numunelere 75°C ve 100°C sıcaklıklarda 24 saat ısıl kür uygulanmıştır. Yüksek fırın cürufu temelli numuneler ise 23°C oda sıcaklığında hava kürüne tabii tutulmuşlardır. Kür işlemleri tamamlanan herbir numune üzerinde mekanik deneyler (birim ağırlık, ultrasonik atılımlı dalga hızı, eğilme ve basınç dayanımı deneyleri) gerçekleştirilmiştir. Elde edilen mekanik deney sonuçlarına göre en iyi sonucu veren serinin herbir geri kazanılmış agrega oranı için durabilite ve içyapı deneyleri gerçekleştirilmiştir.
Elde edilen deney sonuçlarına göre geri kazanılmış agrega kullanımı ile hem uçucu kül hem de yüksek fırın cürufu ile üretilen numunelerde eğilme ve basınç dayanımlarında artışlar olduğu gözlenmiştir. Ayrıca geri kazanılmış agrega kullanımı ile dayanıklılık ve içyapı özelliklerinin geliştirilebileceği tespit edilmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Geopolimer, uçucu kül, yüksek fırın cürufu, geri kazanılmış agrega, atık beton agregası, dayanım, dayanıklılık ve içyapı

Abstract:
In this study, the effects of the use of recycled aggregate (waste concrete aggregate) on the strength, durability, and microstructure properties of geopolymer samples produced with F class fly ash and blast furnace slag were investigated. The water/binder ratio of the samples produced in the study was 0.33 in fly ash-based systems and 0.5 in blast furnace slag-based systems, while the aggregate/binder ratio was determined as 3. Sodium hydroxide (NaOH) containing 8% and 10% Na+ by weight in fly ash systems, and sodium metasilicate (Na2SiO3) containing 6% and 8% Na+ in blast furnace slag systems was used as activator. Recycled aggregate has been replaced by river sand at rates of 10%, 20%, 30%, 40%, and 50% by weight in the preparation of fly ash and blast furnace slag mortar mixtures.
In the study, thermal curing was applied to fly ash-based samples at 75°C and 100°C temperatures for 24 hours. Blast furnace slag based samples were subjected to air curing at 23°C room temperature. After the curing processes mechanical tests (unit weight, ultrasonic pulse velocity, flexural and compressive strength tests) were performed on each specimen. According to the mechanical test results, durability and microstructure tests were carried out for each recycled aggregate ratio of the series that gave the best results.
According to the test results obtained, it was observed that the flexural and compressive strengths of the samples produced with both fly ash and blast furnace slag were increased with the use of recycled aggregate. In addition, it has been determined that the durability and microstructure properties can be improved with the use of recycled aggregate.

Keywords: Geopolymer, fly ash, recycled aggregate, waste concrete aggregate, strength, durability and microstructure