Alkalilerle aktive edilmiş yüksek fırın cüruflu harçların özelikleri
Properties of alkalis activated blast furnace slag mortars
Yazar: MEHMET CANBAZ
Danışman: PROF.DR. İLKER BEKİR TOPÇU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
ALKAL AKT VE ED LM Ş YÜKSEK FIRIN CÜRUFLU HARÇLARINÖZEL KLERMEHMET CANBAZÖZETHam demir üretimi sırasında demir-çelik fabrikalarının atığı olarak açığa çıkanyüksek fırın cürufu beton üretiminde ince agrega yerine veya öğütülmesi durumundaçimento yerine kullanılmaktadır. Yüksek fırın cürufunu diğer mineral katkılardanayıran bir özellik de kalsiyum hidroksit olmadan alkalilerle güçlü reaksiyonlaryapabilmesidir. Bunun sonucunda alkali aktive edilmiş yüksek fırın cürufları yüksekoranda çimento yerine kullanılabilmektedir. Bu çalışma kapsamında Türkiye'debulunan üç demir çelik fabrikasının atığı olan yüksek fırın cürufları temin edilmiş veçimento yerine % 0, 25, 50, 75, 85, 90, 95, 100 oranlarında kullanılmıştır. Aktivatörolarak sodyum hidroksit, sodyum karbonat, sodyum silikat kullanılarak harç numuneleriüretilmiştir. Deney numuneleri 28, 56, 90 gün standart kür koşullarında tutulmuştur.Bu numuneler üzerinde birim ağırlık, ultrases geçiş hızı, rezonans frekansı, eğilme vebasınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. Priz süreleri ve hacim genleşmeleribelirlenmiştir. Ayrıca üretilen numuneler donma çözülme, sülfat, asit gibi zararlıortamlarda bırakılarak dayanıklılığı belirlenmiştir. Üretilen numuneler üzerinde XRDile kimyasal analiz yapılarak ve SEM ile mikro yapı fotoğrafları çekilerek alkalilerleaktive edilmiş yüksek fırın cürufunun, harcın içyapısına etkisi incelenmiştir. Çeşitlidayanıklılık etkilerinde bırakılan numunelerin basınç dayanımları yapay sinir ağları vebulanık mantık kullanılarak modellenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda en etkiliaktivatör türünün sodyum hidroksit, sodyum karbonat olduğu görülmüştür. stenendayanımları sağlamak ve dayanıklılığı arttırmak için aktive edilmiş yüksek fırıncürufunun çimento yerine % 75-100 arasında kullanılması uygundur.Anahtar Kelimeler: Alkali, Harç, Yüksek fırın cürufu, Dayanım, Dayanıklılık

Abstract:
PROPERTIES OF ALKALIS ACTIVATEDBLAST FURNACE SLAG MORTARSMEHMET CANBAZSUMMARYBlast-furnace slag, which is an iron-steel factories waste occurred during theproduction of unrefined iron, is used as a fine aggregate or granulated for in place ofcement in concrete mixtures. Blast-furnace slag strongly reacted with alkalis withoutcalcium hydroxide in concrete. Because of this, alkali activated blast-furnace slagreplaced large amount of cement in concrete mixture. In the scope of this study, mortarspecimens were produced with blast-furnace slag replaced cement amount of 0, 25, 50,75, 85, 90, 95, 100 %, and activator like sodium hydroxide, sodium carbonate andsodium silicate. Mortar specimens were standard cured 56 and 90 days. Unit weight,ultrasound pulse velocity, resonance frequency, bending and compressive strength testswere done on mortar specimens. In addition, durability tests were done on specimens,which were cured detrimental ambience like freeze-thaw, sulphate and acid. Effect ofalkali activated blast-furnace slag to physical properties; strength and durability ofmortars were determined according to test results of produced specimens. Effect ofalkali activated blast-furnace slag to microstructures of mortars were investigated onmicrographs of mortar specimens, which were taken from SEM and chemical analysesof mortar specimens, determined with XRD. Compressive strength of specimens, curedwith different durability effect, was modeled by using natural network and fuzzy logic.At the end of the tests, effective type of activator was sodium hydroxide, sodiumcarbonate. Using alkali activated blast-furnace slag replaced cement amount of 75-100% was required for obtaining the better strength and increasing the durability.Keywords: Alkali, Mortar, Blast furnace slag, Strength, Durability