Cam tozunun alkali aktivasyonunun incelenmesi
The investigation of the alkaline activation of glass powder.
Yazar: MERVE CİVELEKOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜLEYMAN YAŞIN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Seramik Mühendisliği = Ceramic Engineering
Dizin: Alkali aktivatör = Alkali activator ; Cam tozları = Glass powders ; Seramik malzemeleri = Ceramic materials ; Sodyum hidroksit = Sodium hydroxide ; Sodyum silikat = Sodium silicate

Özet:
Bu çalışmada cam tozunun alkali aktivasyonuna aktivatör çözeltideki NaOH
derişiminin, aktivatör/cam tozu oranının ve ilave silika katkısının etkisi incelenmiştir.
Uygun kompozisyondaki karışımlar kalıplandıktan sonra 80 °C sıcaklıkta 6 saat kür
edilmesi ile numuneler üretilmiştir. Uzatılmış kürün etkisini görmek için bazı
numuneler 80 °C sıcaklıkta 6 saat uygulanan kür işleminden sonra 28 gün sızdırmaz
kapta bekletilmiştir. Uzatılmış kür uygulanan numuneler üzerinde yapılan ölçümler
bir yıl sonra gerçekleştirilmiştir.

Basma dayanımı testi sonuçları aktivatör çözeltideki en uygun NaOH moleritesinin 6
olduğunu göstermiştir. Numune bileşimlerine silika katkısı numunelerin basma
dayanımını geliştirmiştir. Basma dayanımı açısından en uygun silika katkısının %4
olduğu tespit edilmiştir. Aktivatör/cam tozu oranının basma dayanımını belirgin
olarak etkilediği görülmüştür. Bununla birlikte uzatılmış kür, numune basma
dayanımlarını artırmıştır. Optimum bileşimdeki numunede kısa kür sonrası ~61 MPa,

7

uzatılmış kür sonrası ~80 MPa basma dayanımı elde edilmiştir. Faz analizleri
numunelerin amorf yapıda olduğunu göstermiştir. Alkali aktivasyon neticesinde,
aktivatör moleritesi ile bağlantılı olarak cam tozunun bağ yapısında belirgin
değişimler gözlenmiştir. DTA-TG analizleri ile numunelerde endotermik bir tepkime
ile bileşimle bağlantılı olarak dehidratasyon ve dehidroksilasyon kaynaklı farklı kütle
kayıpları tespit edilmiştir. Numune mikroyapılarının amorf bir bağlayıcı faz ve
tepkimeye girmeden kalan cam tozlarından meydana geldiği görülmüştür. Silika
ilavesi mikroyapıdaki kusurları azaltmıştır. Azalan aktivatör çözelti miktarı
numunelerde daha yoğun mikroyapılara neden olmuştur.

Abstract:
In this study, the effects of NaOH concentration in activator solution, activator/glass
powder ratio and additional silica on alkaline activation of glass powder were
investigated. Samples were produced by curing the mixtures in the appropriate
composition at 80 °C for 6 hours after moulding. To see the effect of the extended
curing, some samples were kept in a sealed container for 28 days after curing at 80
°C for 6 hours. Measurements on extended cured samples were performed one year
later.

The compressive strength test results showed that the optimal NaOH molarity in the
activator solution was 6. Adding silica to the sample compositions improved the
compressive strength of the samples. It was determined that the most suitable silica
additive was 4 wt.% in terms of compressive strength. It was observed that the ratio
of activator/glass powder significantly affected the compressive strength. However,

9

prolonged curing increased the compressive strength of the samples. In the sample
with optimum composition, compressive strength of ~61 MPa after curing and ~80
MPa after prolonged curing was obtained. Phase analyses showed that the samples
were amorphous. As a result of alkaline activation, significant changes were
observed in the bond structure of the glass powder related to the activator molarity.
Different mass losses with an endothermic reaction related to the composition due to
dehydration and dehydroxylation were detected in the samples by DTA-TG analyses.
It was observed that the sample microstructures consisted of an amorphous binder
phase and unreacted glass powders. The addition of silica reduced the defects in the
microstructure. The decreased amount of activator solution resulted in denser
microstructures in the samples.