Nanoparçacık katkıların geopolimer harcın dayanım ve dayanıklılık özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the influence of nanoparticle additives on strength and durability properties of geopolymer
Yazar: UĞUR DURAK
Danışman: PROF. DR. OKAN KARAHAN ; DOÇ. DR. BURAK UZAL
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada F sınıfı uçucu kül ile üretilen geopolimer numunelerde, nano SiO2 (NS) ve nano CaCO3 (NC) kullanımının, dayanım, dayanıklılık ve içyapı özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışmada üretilen numunelerde su/bağlayıcı oranı 0,3, kum/bağlayıcı oranı 3 olarak belirlenmiştir. Aktivatör olarak bağlayıcı malzemeye göre ağırlıkça %8, %10 ve %12 oranlarında Na+ içerecek şekilde sodyum hidroksit (NaOH) kullanılmıştır.  Karışımların hazırlanmasında nano SiO2 ve CaCO3 parçacıkları, bağlayıcı malzemeye göre ağırlıkça %1, %2 ve %3 oranlarında, bağlayıcı ile yer değiştirilerek kullanılmıştır. 
Üretilen numuneler 60°C, 75°C and 90°C sıcaklıklarda 24, 48 ve 72 saat kür edildikten sonra birim ağırlık, ultrasonik atılımlı dalga hızı, eğilme ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen dayanım deney sonuçlarına göre her bir sıcaklık, aktivatör oranı ve nanoparçacık oranı için belirlenen numuneler üzerinden dayanıklılık ve içyapı deneyleri gerçekleştirilmiştir. 
Dayanıklıklık deneyleri kapsamında üretilen numunelere; su emme ve boşluk oranı deneyi, aşınma deneyi, klor geçirimlilik deneyi, rötre deneyi, karbonatlaşma deneyi, hızlandırılmış korozyon deneyi, ıslanma kuruma deneyi, donma çözülme deneyi ve yüksek sıcaklık deneyi gerçekleştirilmiştir. İçyapı deneyleri kapsamında ise FESEM incelemeleri ve izotermal kalorimetre deneyi yapılmıştır.

Abstract:
The influence of nano SiO2(NS) and CaCO3(NC) particles addition on the properties of strength, durability and microstructre of class F fly ash based geopolymer mortar have been investigated in this study. The mortar mixture proportions were 1:3:0.3 for binder, sand and water, respectively. Amount of sodium concentrations were used as 8%, 10% and 12% Na+ of binder content. Nano SiO2 and CaCO3 particles were replaced with binder by weight basis at the ratios of 1%, 2% and 3% in the mixtures. 
Geopolymer mortar samples were cured at 60°C, 75°C and 90°C in a furnace for 24, 48 and 72 hours. After the heat curing process, unit weight, ultrasonic pulse velocity, flexural and compressive strength tests were performed. According to the results of strength test, durability and microstructe tests were conducted on samples selected for each temperature, activator ratio and nanoparticle ratio.
In the scope of durability tests; water absorption and void ratio test, abrasion test, chloride ion permeability test, shrinkage test, carbonation test, accelerated corrosion test, wetting drying test, freeze-thaw test and high temperature test were performed on the samples. In the scope of microstructe tests; isothermal calorimetric studies were carried out on geopolymer paste, and field emission scanning electron microscopy was utilized.