Yüksek fırın cürufu esaslı geopolimer harcın yüksek sıcaklık altındaki özelliklerine ince lastik atığının ve silis dumanının etkisi
Effect of silica fume and waste rubber on the performance of slag based geopolymer mortars under high temperatures
Yazar: MEHMET AKİF SAĞIR
Danışman: PROF. DR. MEHMET BURHAN KARAKOÇ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Geopolimerler = Geopolymers ; Silis dumanı = Silica fume ; Yüksek fırın cürufları = Blast furnace slags ; Yüksek sıcaklık = High temperature

Özet:
Bu tez çalışmasında yüksek fırın cüruf esaslı geopolimer harçların yüksek sıcaklığa dayanıklılığı araştırılmış ve yüksek sıcaklık etkisi altında geopolimer harcın dayanımına silis dumanı (SD) ve atık lastiğin (LA) etkisi incelenmiştir. 12 Mol NaOH çözeltisi kullanılarak aktive edilen cüruf bazlı geopolimer harçlarda, cüruf yerine ağırlıkça %5 ve %10 SD kullanılmıştır. İnce agrega yerine hacimce %0, %5, %10 ve %15 LA kullanılmıştır. Kürlenme süresini tamamlayan numuneler 1 saat süresince 250, 500 ve 750 ºC sıcaklıklara maruz bırakıldıktan sonra mekanik (basınç, eğilme ve yarma çekme dayanımları ve darbe dayanımı), fiziksel (ağırlık değişimi ve emicilik) ve mikro yapı özellikleri incelenmiştir. SD ikamesi arttıkça numunelerin mekanik ve fiziksel özellikleri artarken, LA ikamesi ile numunelerin mekanik ve fiziksel özellikleri azalmıştır. SD ikamesi numunelerin yüksek sıcaklığa dayanıklılığı üzerinde olumlu etkiye sahipken, LA ikamesi olumsuz etkiye sahiptir. Bu çalışmanın, harç üretiminde kullanılan geopolimerde bağlayıcı olarak endüstrüyel atıkların kullanılması ve agrega olarak lastik atıklarının kullanılmasının hem çevre kirliliğinin önlenmesi hem de bu malzemelerin geri dönüşümünün sağlanması açısından literatüre katkı sağladığı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Yüksek fırın cürufu, geopolimer harç, yüksek sıcaklık, silis dumanı, lastik atık

Abstract:
In this study, the high temperature resistance of slag based geopolymer mortars was investigated and the effect of silica fume (SF) and waste rubber (WR) on this resistance was determined. In slag based geopolymer mortars activated using 12M NaOH solution, 0, 5 and 10% by weight SF was substituted for slag. 0, 5, 10 and 15% WR by volume was substituted for fine aggregate. After the samples that completed their curing period were exposed to temperatures of 250, 500 and 750 ºC for 1 hour, the mechanical (compressive, flexural and splitting tensile strengths and impact resistance), physical (weight change and sorptivity) and microstructure (scanning electron microscopy (SEM)) properties of the samples were examined. As the SF substitution increased, the mechanical and physical properties of the samples increased, while the mechanical and physical properties of the samples decreased with the WR substitution. While the SF substitution had a positive effect on the high temperature resistance of the samples, the WR substitution had negative effect. It is thought that the choice of geopolymer binder as a binder in mortars and the use of waste tires as aggregate contribute to the literature in terms of both preventing environmental pollution and ensuring the recycling of these materials.

Keywords: Slag, geopolymer mortar, high temperature resistance, silica fume, waste rubber