Yüksek fırın cürufu esaslı geopolimer betonların donma-çözülme ve sülfat direncine ince lastik atığının etkisi
The effect of fine rubber waste on freeze thaw and sulphate resistance of blast furnace slag based geopolymer concretes
Yazar: TAHA YUSUF ORHAN
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: Atık lastik = Waste tire ; Beton = Concrete ; Donma-çözülme = Freezing-thawing ; Geopolimerler = Geopolymers ; Sülfat = Sulfate ; Yüksek fırın cürufları = Blast furnace slags

Özet:
Bu tez çalışmasında yüksek fırın cürufu esaslı ve ince atık lastik takviyeli geopolimer beton üretilmiş ve üretilen bu geopolimer betonların sülfat ve donma çözülme direncine karşı dayanıklılık özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla hacimce %0, %5, %10 ve %15 oranlarında atık lastik, ince agrega yerine kullanılarak ve KOH aktivatörü ile aktive edilerek 4 grup geopolimer beton üretilmiştir. Üretilen beton numuneler 28 gün kür edildikten sonra 4, 8 ve 12 hafta süresince sodyum sülfat ve magnezyum sülfat çözeltilerinde bekletilmiştir. Ayrıca kür sürelerini tamamlayan numuneler 100, 200 ve 300 çevrim donma çözülme etkisine maruz bırakılmıştır. Bu süre içerisinde numunelerin basınç dayanımları, ağırlık değişimleri, kılcal geçirimlilikleri, su emme oranları, pH değerleri değişimi incelenmiş ve görsel değişimleri ile içyapılarına bakılmıştır. Elde edilen bulgular kontrol numuneleri ile kıyaslanmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde atık lastik oranı arttıkça basınç dayanımı değerleri azalmıştır. Ancak beton içerisine atık lastik katılma oranının artmasının sülfat ve donma çözülme direncine olumlu etkisi olduğu görülmüştür. Sülfat çözeltilerinde bekletilen numunelerin basınç dayanım değerleri, su emme oranları ve ağırlıkları artmış, kılcal geçirimlilik katsayıları ise azalmıştır. Donma çözülme etkisindeki numunelerin basınç dayanım değerleri ve ağırlıkları azalmış, kılcal geçirimlilik katsayısı ve su emme oranları artmıştır. Elde edilen sonuçlar görsel incelemeler ve mikroyapı görüntüleri ile desteklenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Geopolimer beton, yüksek fırın cürufu, atık lastik, donma çözülme direnci, sülfat direnci

Abstract:
In this thesis, blast furnace slag based and thin waste rubber reinforced geopolymer concrete was produced and the resistance properties of these geopolymer concretes against sulfate and freeze-thaw resistance were investigated. For this purpose, 4 groups of geopolymer concrete were produced by using 0%, 5%, 10% and 15% volumetric waste rubber instead of fine aggregate and activated with KOH activator. After curing for 28 days, the produced concrete samples were kept in sodium sulfate and magnesium sulfate solutions for 4, 8 and 12 weeks. In addition, the samples that completed their curing times were exposed to 100, 200 and 300 cycles of freeze-thaw effect. During this period, the compressive strength, weight changes, capillary permeability, water absorption rates, pH values of the samples were examined and their visual changes and internal structures were examined. The obtained results were compared with the control samples. When the test results were examined, the compressive strength decreased as the waste tire ratio increased. However, it has been observed that the increase in the ratio of waste rubber in the concrete has a positive effect on sulfate and freeze-thaw resistance. The compressive strength values, water absorption rates and weights of the samples kept in sulfate solutions increased, while the capillary permeability coefficients decreased. Compressive strength values and weights of the samples under freeze-thaw effect decreased, capillary permeability coefficient and water absorption rates increased. The results obtained were supported by visual inspections and microstructure images.

Keywords: Geopolymer concrete, blast furnace slag, waste rubber, freeze thaw resistance, sulphate resistance