Metakaolin ve geri dönüştürülmüş beton agregası kullanılarak üretilen geopolimer harçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of the physical and mechanical properties of geopolymer mortars manufactured using methaolin and recycled concrete aggregate
Yazar: FUNDA AL
Danışman: DOÇ. DR. NİHAN GÜLMEZ
Munzur Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dünya nüfusu her geçen gün katlanarak artmakta ve insanların en temel ihtiyaçlarından olan barınmaya talep hızla artmaktadır. Bu talebi karşılamak için insanoğlunun ilk başvurduğu yapı malzemesi betondur. Beton üretiminde kullanılan temel hammaddelerden olan çimentonun üretimi esnasında çok ciddi enerji harcanmakla birlikte en önemli zararı ise üretimi esnasında açığa çıkan CO2 ve diğer zararlı gazların küresel ısınmayı tetikleyerek yeryüzüne geri dönüşü olmayan zararlar vermektedir. Ayrıca diğer hammadde olan agregaların doğal kaynakları tükenmektedir. Bu zamana kadar yapılan 
çalışmalar neticesinde çimentolu betona alternatif olarak geopolimer beton sunulmuştur. Geopolimer betonun mantığı atık kullanımıdır. Bu tez çalışmasının amacı da çoğunlukla atık malzemeler kullanılarak taşıyıcı özellikte bir geopolimer harç üretmektedir. Çalışmada, çimento yerine endüstriyel birer atık olan öğütülmüş yüksek fırın cürufu ve uçucu kül ile birlikte metakaolin kullanılmıştır. Atık kullanımı mantığından ilerlemek adına agrega olarak ise moloz halinde bulunan inşaat yıkıntı atıklarından alınan geri dönüştürülmüş beton parçaları öğütülerek kullanılmıştır. Öğütülmüş yüksek fırın cürufu, uçucu kül ve metakaolinin bağlayıcı olarak farklı oranlarda ikamesi ettiği harçların alkali aktivasyonu için NaOH ve Na2SiO3 kullanılmıştır. Numuneler 100oC'de 72 saat etüv kürüne maruz bırakılmıştır. Üretilen numuneler üzerinde bağlayıcı tipinin etkisini incelemek adına fiziksel, mekanik ve durabilite özelliklerini tayin edecek deneyler yapılmıştır. Deney sonuçlarına bakıldığında en yüksek basınç dayanımına sahip YM2 serisi (%90 öğütülmüş yüksek fırın 
cürufu ve %10 metakaolin) 30,50 MPa değerine ulaşmıştır. Yine aynı serinin eğilme dayanımı da seriler arasında en yüksek değer olan 9,35 MPa'dır. Sonuçlar taşıyıcı özellikte çimentolu harçlarla karşılaştırıldığında tatmin edici niteliktedir.

Abstract:
The world population is increasing exponentially day by day and the demand for shelter, which is one of the most basic needs of people, is increasing rapidly. In order to meet this demand, the first building material used by mankind is concrete. While the production of cement, which is one of the basic raw materials used in concrete production, consumes a lot of energy, the most important damage is CO2 and other harmful gases released during its production, triggering global warming, causing irreversible damage to the earth. In addition, natural resources of aggregates, which are other raw materials, are depleted. As a result of the studies carried out so far, geopolymer concrete has been presented as an alternative to cementitious concrete. The logic of geopolymer concrete is the use of waste. The aim of this thesis is to produce a geopolymer mortar with carrier properties by using mostly waste materials. In the study, instead of cement, ground blast furnace slag and fly ash, which are industrial wastes, together with metakaolin were used. In order to move forward with the 
waste usage logic, recycled concrete pieces taken from the construction demolition wastes in the form of rubble were grinded and used as aggregate. NaOH and Na2SiO3 were used for alkali activation of mortars in which ground blast furnace slag, fly ash and metakaolin were substituted at different rates as binders. The samples were exposed to oven curing at 100oC for 72 hours. In order to examine the effect of binder type on the produced samples, experiments were carried out to determine the physical, mechanical and durability properties. Considering the test results, YM2 series with the highest compressive strength (90% ground blast furnace slag and 10% metakaolin) reached 30.50 MPa. Again, the bending strength of the same series is 9.35 MPa, which is the highest value among the series. The results are satisfactory when compared with cementitious mortars with bearing properties..