Geopolimer harçlarda öğütülmüş bazik pomza ve silis dumanının bağlayıcı olarak kullanılmasının incelenmesi
Investigation of the use of ground basic pumice and silica fume as binders in geopolymer mortars
Yazar: BAUYRZHAN TOREGALIYEV
Danışman: PROF. DR. NİYAZİ UĞUR KOÇKAL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Geopolimerler = Geopolymers ; Harç = Mortar ; Polipropilen lif = Polypropylene fiber ; Ponza = Pumice ; Puzolan = Pozzolan ; Silis dumanı = Silica fume

Özet:
Bu tez çalışması, geleneksel Portland çimentosu betonunun yaşam ortamımız üzerindeki zararlı etkisini, enerji ihtiyacını azaltmak ve atık malzemelerinin beton üretiminde yeniden kullanılması için önemli çıkarımlara sahiptir. Bu çalışmanın amacı, puzolan esaslı öğütülmüş bazik pomza ve silis dumanı kullanılarak geopolimer harç numuneleri hazırlamak ve bu geopolimer harçların fiziksel, mekanik ve durabilite özelliklerini belirlemektir. 
Bu çalışmada, deneme karışımları neticesinde ne kadar öğütülmüş bazik pomza ve silis dumanının kullanılacağı belirlenerek geopolimer harçlar üretilmiştir. Alkali aktivatör çözeltisi olarak sodyum hidroksit kullanılmış ve onun molar konsantrasyonu ve oranı test sonuçları ile belirlenmiştir. Öğütülmüş bazik pomza ve silis dumanı kullanılarak üretilen çimentosuz harçların eğilme/basınç dayanımları, kılcal su geçirimlilik, su emme miktarları, farklı bağlayıcı miktar oranları incelenmiştir. Harçların kürlenme işlemi, oda sıcaklığında laboratuvar koşullarında ve 60°C'de etüvde gerçekleştirilmiştir. Polipropilen lif oranı arttıkça taze birim hacim kütlesi düşüş göstermiştir. Aynı zamanda lif artışı ile yayılma çapında azalma gözlemlenmiştir. Karışımların kuru ve suya doygun kuru yüzey yığın yoğunluk değerleri eklenen polipropilen liflerin artmasıyla azalma eğilimi göstermiştir. Polipropilen lif katkılı harçlar üzerinde yapılan su emme deneyleri sonuçlarına göre, lif oranının artmasıyla su emme değerleri de artmıştır. Boşluk oranı yüksek olan karışımların yüksek su emme kabiliyetine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Her ne kadar görünür boşluk oranında yükselme olsa da lifler kılcal boşlukların açılmasını ve mevcut boşlukların genişlemesini engellediği sonucuna varılmıştır. Mekanik özellikleri deney sonuçları incelendiğinde, lif kullanımı olumlu etki göstermiştir. Polipropilen lif katkılı harçlar üzerinde yapılan eğilme ve basınç dayanımı deney sonuçlarına göre, lif katkısının harçlarda dayanımı yükselttiği görülmüştür.

Abstract:
This thesis study has important implications for reducing the negative impact of traditional Portland cement concrete on our living environment, reducing energy requirements and reusing waste materials in concrete production. The aim of this study is to prepare geopolymer mortar samples using pozzolan based ground basic pumice and silica fume and to determine the physical, mechanical and durability properties of these geopolymer mortars. 
In this study, geopolymer mortars were produced by determining how much ground basic pumice and silica fume would be used as a result of the trial mixtures. Sodium hydroxide was used as alkali activator solution and the molar concentration/ratio of it were determined by test results. Flexural/compressive strength, capillary water permeability, water absorption, and different binder ratios of cementless mortars produced by using ground basic pumice and silica fume were investigated. The curing process of the mortars was carried out under laboratory conditions at room temperature and in an oven at 60°C. As the polypropylene fiber ratio increased, the fresh unit volume mass decreased. At the same time, a decrease in the spreading diameter was observed with the increase in fiber. Even though this is seen as a negative effect on workability, it is an important feature in terms of cohesion of fresh mortar. Dry and water-saturated dry surface bulk density values of the blends tended to decrease with the increase of added polypropylene fibers. According to the results of the water absorption tests performed on the polypropylene fiber added mortars, the water absorption values increased with the increase in the fiber content. It has been observed that mixtures with high void ratio have high water absorption ability. Although there was an increase in the apparent void ratio, it was concluded that the fibers prevented the opening of capillary voids and the expansion of existing voids. When the mechanical properties of the test results were examined, the use of fiber showed a positive effect. According to the flexural and compressive strength test results on polypropylene fiber added mortars, it was observed that fiber additive increased the strength of the mortars.