Düşük su -bağlayıcı oranında çok yüksek oranda uçucu kül içeren harcın erken ve uzun dönem mühendislik özellikleri
Early and long-term engineering properties of mortars containing very high-volume fly ash with low water cementitious ratio
Yazar: OMEED ADWAL ALI ALI
Danışman: PROF. DR. ÜLKÜ SULTAN KESKİN ; PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Uçucu kül kömüre dayalı termik santrallerden atık malzeme olarak elde edilen bir yan üründür.  Uçucu külün fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri analiz edildiğinde, inşaat sektöründe kullanılabilir bir malzeme olduğu anlaşılmaktadır. Ayrıca, uçucu kül enerji tüketimi anlamında ekonomik avantaj sağlarken diğer taraftan çevre kirliliğinin önlenmesi ile ekolojik dengenin korunmasına da katkı sağlamaktadır. 
Bu tez çalışması kapsamında; F sınıfı uçucu kül ağırlıkça %50, %60, %70 ve %80 oranlarında çimento ile ikame edilmiştir. Harç karışımlarda su/bağlayıcı oranı çeşitli denemeler sonucunda 0.2 olarak belirlenmiştir. Süper akışkanlaştırıcı kullanılarak karışımın işlenebilirliği uygun bir kıvama getirilmiştir. Sertleşmiş harç numuneler iki farklı kür yöntemiyle (kuru, ıslak) 7, 28, 90, 180, 365 ve 720 gün süre ile kür edilmiştir. Hazırlanan yüksek oranda uçucu kül içeren numunelerin deney sonuçları, uçucu kül içermeyen numunelerle karşılaştırılmıştır. Hazırlanan harç numuneler üzerinde taze hâl işlenebilirlik ve birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Sertleşmiş harç numuneler üzerinde ise, birim hacim ağırlık, boşluk oranı ve su emme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Dayanım ve dayanıklılık deneylerinde basınç, eğilme, aşınma, karbonatlaşma, rötre, hızlı klorür geçirimliliği, hızlandırılmış korozyon, kılcal su emme deneyi ve iç yapı analizi yapılmıştır.
Sonuç olarak uzun süre kür edilen yüksek oranlı uçucu kül içeren numunelerin, yarıdan fazlaya yakın bir oranla dayanım ve dayanıklılık kazandığı görülmüştür. Islak kür edilen numunelerde daha yüksek bir dayanım ve dayanıklılık özelliği olduğu görülmüştür. İç yapı analizi de dayanım ve dayanıklılık deneyleri sonucu bulunan sonuçları desteklemektedir. Çalışmanın tüm bulgularını göz onunu alarak %80 UK içeren numunelerin ıslak kür edilen numunelerde kür süreci ve şartlarını sağlandığında, tasarımcılar ve uygulamacıların kullanılması için önerilebilmesi mümkün olduğunu görülmüştür.

Abstract:
Fly ash is a by-product material produced from coal waste obtained by thermal power plants. By analyzing physical, chemical and mineralogical properties of fly ash, it reached that fly ash can be used in construction sector. Also, when fly ash maintain an economic advantages in terms of energy consumption, it contributes preventing of environmental pollution and defense of ecological balance.
On the scope of thesis laboratory work, class F fly ash blended with cement by %50, %60, %70 & %80 ratios by the weight of cementitious, 0.2 water cementitious ratio for mortar mixture was used. Super- plasticizer mixture for suitable constant workability was used. Hardened mortars specimen was cured in two different curing condition (wet, dry) at 7, 28, 90, 180, 365 & 720 curing days. The investigation results of high-volume fly ash specimen were compared with control mortar specimen. A workability and fresh unit weight experiments done on fresh mortars mixtures.
Density, porosity and water absorption experiments done on the harden specimen of mortars. Compressive strength, flexure strength, abrasion resistance, carbonation, drying shrinkage, chloride ion penetration, corrosion resistance, and microstructure analysis were conducted to mortar specimen in strength and durability properties investigation.
On the other hand, wet curing condition shows a best result when compared to dry curing high volume fly ash specimens show strength and durability investigation results greater than half of results of control specimens. Analysis & discussions of microstructure previews shows results supportive to strength and durability experiment results. When the curing procedure and circumstances in wet cured samples are met, samples containing 80 percent UK can be suggested for usage by designers and practitioners, according to the findings of the study.