Endüstriyel atık içeren yeni nesil çimentosuz bağlayıcı ile bims (briket) üretimi
Bimsblock (briquette) production with new generation cementless binder containing industrial waste
Yazar: MUHAMMED TAHA KAÇARLAR
Danışman: DOÇ. DR. AHMET HAYRULLAH SEVİNÇ
Kahramanmaraş İstiklal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında inşaat sektöründe kullanılan en yaygın malzemelerden biri olan 
briket üretimine yeni bir yaklaşım getirilmesi amaçlanmıştır. Briket üretiminde temel 
bağlayıcı malzeme çimento ve kullanılan agrega pomza (bims) agregasıdır. Çimento 
kullanımı, üretim süreçlerinden kaynaklı sebeplerle Dünya sürdürülebilirlik hedeflerine ters 
düşmektedir. Dolayısıyla günümüzde çimentoya alternatif bağlayıcıların geliştirilmesi 
üzerine araştırmalar yoğunlaşmıştır. Bu bakımdan, briket üretiminde de çimentonun 
azaltılması ve hatta tamamen kaldırılması faydalı olacaktır. Çalışmada, çimento yerine demir 
çelik endüstrisinin bir atığı olan yüksek fırın cürufu (YFC) ve tarımsal bir atık olan fındık 
kabuğunun külü (FTK) kullanılmıştır. Bu iki malzemenin seçimi, YFC'nin yapısında 
bulunan CaO ile FTK'nın yapısındaki potasyumun birlikte aktifleşip, çimento yerine 
değerlendirilebilme potansiyeli taşımalarıdır. Bu amaçla, çimento yerine farklı oranlarda
kısmen veya tamamen bu atık malzemeler kullanılarak briketler üretilmiştir. Üretilen 
briketlerin boyut ve konfigürasyon analizleri, birim hacim kütle testleri, su emme, porozite, 
kılcal su emme, ısıl iletim katsayısı ve basınç dayanımı testleri uygulanmıştır. Bağlayıcı 
fazların priz süreleri incelenmiştir. Aynı zamanda seçilmiş örneklerin X-ışını kırılımı (XRD) 
analizleri ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülemeleri yapılmıştır. Elde edilen 
sonuçlar, FTK ve YFC kullanımı ile üretilen briketlerin basınç dayanımlarında önemli bir 
artış olmadığını göstermiştir. Ancak üretilen malzemelerin hafiflik özelliklerinin ön planda 
olduğu uygulamalarda kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
This thesis aims to introduce a new approach to producing briquettes, one of the most 
used materials in the construction industry. Cement is the primary binding material in 
traditional briquette production, and pumice aggregate is typically used. However, due to the 
environmental impacts associated with cement production, its use conflicts with global 
sustainability goals. As a result, research has increasingly focused on developing alternative 
binders to replace cement. In this context, reducing or eliminating cement in briquette 
production could benefit. In this study, blast furnace slag (BFS), a waste product from the 
iron and steel industry, and hazelnut shell ash (HSA), an agricultural waste, were used as 
substitutes for cement. The selection of these two materials is based on the potential of CaO 
in BFS and the potassium in HSA to activate together, making them viable alternatives to 
cement. Briquettes were produced by partially or completely replacing cement with these 
waste materials in varying proportions. The produced briquettes underwent dimensional and 
configuration analyses, bulk density tests, water absorption, porosity, capillary water 
absorption, thermal conductivity, and compressive strength tests. The setting times of the 
binder phases were also examined. Additionally, selected samples were analyzed using Xray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results indicated that 
the use of HSA and BFS did not significantly improve the compressive strength of the 
briquettes. However, they suggested that the produced materials could be suitable for 
applications with prioritized lightweight properties.