Yüksek fırın cürufunun aktifleştirilmesinde aktivatör tipinin ve aktivatör ekleme zamanının macun dolgu özelliklerine etkisi
Effect of activator nature and timing of activator addition for activation of blast furnace slag on the properties of paste backfill
Yazar: MERYEM KURTULUŞ
Danışman: DOÇ. DR. FERDİ CİHANGİR
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Maden atığı = Mine waste ; Maden mühendisliği = Mine engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında aynı dizayna sahip farklı formlarda hazırlanarak macun dolgu karışım ortamına ilave edilen katı sodyum metasilikat (SMS), sıvı sodyum silikat (LSS) ve sodyum hidroksit (NaOH) ile aktifleştirilmiş yüksek fırın cürufunun dolgu özelliklerine etkisi araştırılmıştır. SMS örnekleri, CEM I 42.5R, LSS ve NaOH numunelerine kıyasla uzun dönemde (360 gün) sırayla ortalama 4.82 kat, %16 ve 1.94 kat; LSS örnekleri, NaOH ve Cem I 42.5R örneklerine kıyasla uzun dönemde sırayla 1.82 ve 4.38 kat; NaOH örnekleri ise Cem I 42.5R numunelerine kıyasla 2.41 kat yüksek dayanıma sahiptir. Bağlayıcı jelin başlangıçta mekanik olarak karıştırılarak hazırlanması LSS ve NaOH örneklerinde %3.6 ila %9.01 oranında düşük dayanımlara sebep olmuştur.
SMS, LSS ve NaOH örnekleri Cem I 42.5R örneklerine göre toplam poroziteyi sırasıyla %14.24, %15.78 ve %10.68 oranlarında azaltmıştır. LSS ve SMS en etkili aktivatörler olup Karışım-1 ve Karışım-6 dizaynları macun dolgu gözenekli yapısını en iyi iyileştiren bağlayıcı dizaynlarıdır. SMS, LSS ve NaOH ile farklı formlarda hazırlanan macun dolgu numunelerinin ultrasonik P-dalga hızı (UPV) değerleri Cem I 42.5R içeren örneklere kıyasla sırasıyla ortalama %25.14, %21.87 ve %20.84 oranında yüksektir. Ortalama UPV değerleri en yüksekten en düşüğe doğru SMS > LSS > NaOH > Cem I 42.5 R şeklindedir. UPV ve dayanım değerleri arasında benzer eğilimler izlenmiştir. Ancak, AAC numuneleri Cem I 42.5 R numunelerinden ortalama 2.23-4.82 kat daha yüksek dayanım sonuçları üretirken UPV değerleri arasındaki fark %1.21-1.25 aralığındadır.

Abstract:
In this thesis, the effect of alkali activated blast furnace slag with solid sodium metasilicate (SMS), liquid sodium silicate (LSS) and sodium hydroxide (NaOH) which is prepared in different forms at the same design and added into the paste backfill mixture was investigated. SMSs produced higher unconfined compressive strengths (UCSs) of 4.82 times, 16% and 1.94 folds in average in the long term (360 days) compared to LSS, NaOH and CEM I 42.5Rs, respectively. LSSs gave 1.82 and 4.38 times higher UCSs at the end of the 360 day compared to NaOHs and Cem I 42.5Rs. NaOHs had 2.41-fold higher UCSs than Cem I 42.5Rs. Mechanical preparation by mixing the activator solution and slag was seen to reduce UCSs about 3.6% to 9.01% in all alkali activated slag samples (AACs) of LSSs and NaOHs. 
The samples prepared with SMS, LSS and NaOH decreased the total porosity by 14.24%, 15.78% and 10.68% compared to Cem I 42.5Rs, respectively. SMS and LSS are the most effective activators improving the micro-porous structure of CPBS for Mixture-1 and Mixture-6, respectively, where the latter has the lowest porosity. AACs significantly improved the porous microstructure of CPB prepared by Cem I 42.5R. 
The ultrasonic P-wave velocity (UPV) values of the SMSs, LSSs and NaOHs prepared with different forms were higher than Cem I 42.5Rs about 25.14%, 21.87% and 20.84%, respectively. Mean UPV values are as SMS > LSS > NaOH > Cem I 42.5 R. Similar trends were observed between in UCSs and UPVs. However, AACs produced 2.23-4.82 times higher UCSs than the Cem I 42.5 Rs while the difference between the UPV values was in the range of 1.21-1.25%.