Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufu Esaslı Alkali Aktivasyonlu Kompozitlerin Yüksek Sıcaklık Performanslarının Araştırılması
Investigation of High Temperature Performance of Fly Ash and Blast Fur-nace Slag Based Alkali Activated Composites
Yazar: Yıldız, Servet; Emiroğlu, Mehmet; Özsoy, Edip Furkan
Dergi: International Journal of Pure and Applied Sciences, Vol. 10 No. 2, 2024
Anahtar kelimeler: Construction Materials ; Yapı Malzemeleri ; Alkali Aktivasyonlu Kompozitler,Yüksek Sıcaklık,Yüksek Fırın Cürufu,Uçucu Kül,alkali aktivatör ; Alkali Activated Composites,High Temperature,Blast Furnace Slag,Fly Ash,alkaline activator

Öğütülmüş yüksek fırın cürufu (YFC) ve F sınıfı uçucu kül (UK) kullanılarak alkali aktivasyonlu kompozitlerin yüksek sıcaklık altındaki davranışları bu çalışma kapsa-mında incelenmiştir.  Çalışmada, alkali aktivatör olarak Na2SiO3 solüsyonu ile 14 mol konsantrasyonlu NaOH kullanılmıştır. Tüm karışımlarda aktivatör/bağlayıcı oranı 0.40 olarak belirlenmiş ve üretilen numuneler 90°C aktivasyon sıcaklığına tabi tutulacak şekilde ve ağırlıkça %0 UK-%100 YFC, %75 UK-%25 YFC, %50 UK-%50 YFC, %75 YFC-%25 UK ve %100 UK-%0 YFC kullanılarak seriler hazırlanmıştır. Hazırlanan taze harç numuneleri üzerinde yayılma çapı ve priz süreleri belirlenmiştir. Kalıptan çıkartılan numuneler laboratuvar ortamında 7 ve 28 gün süresince bekletil-dikten sonra 20°C (laboratuvar sıcaklığı), 200°C, 400°C, 600°C ve 800°C yüksek sı-caklık altındaki performansları incelenmiştir. Yüksek sıcaklık uygulaması sonrasında numunelerin basınç ve eğilme dayanımları belirlenerek referans numuneyle karşılaş-tırılmıştır. Ayrıca yüksek sıcaklık öncesi ve sonrasında numunelerin mikro yapı ana-lizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak sıcaklık artışına bağlı olarak hazırlanan kompozit numunelerin dayanımlarında düşüşler gözlemlenmiştir. En yüksek basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve aşınma direnci %50 UK-%50 YFC içeren 20°C’de 28 gün bekletilen referans numunelerinde elde edilmiştir. En düşük değerler ise %75 YFC-%25 UK içeren 800°C’de 28 gün bekletilen numunelerde elde edilmiştir. Karı-şımlarda yüksek UK kullanımı ile (%75 ve %100) 800oC sıcaklık uygulaması sonra-sında dayanım kaybı %30-%50 seviyelerinde kalırken YFC kullanımının yüksek ol-duğu serilerde yüksek sıcaklık sonrası basınç dayanımı kayıpları %60-%80 gibi yüksek değerler almıştır.

In this study, alkali activated composite specimens were prepared using ground granulated blast furnace slag (YFC) and F class fly ash (UK). NaOH with 14 mol concentration and Na2SiO3 solutions were used as alkaline activators. The activa-tor/binder ratio was set as 0.40 in all mixtures and series were prepared by using 0% UK-100% YFC, 75% UK-25% YFC, 50% UK-50% YFC, 75% YFC-25% UK and 100% UK-0% YFC by weight. The produced samples were subjected to 90°C activa-tion temperature. The demolded specimens were kept in the laboratory for 7 and 28 days and their performances under high temperatures of 20 °C (laboratory tempera-ture), 200°C, 400°C, 600°C and 800°C were investigated. The, compressive strength, flexural strength, tests were performed after determined curing period compared with the reference specimens. In addition, SEM method was used for microstructure analysis of the samples before and after high temperature. As a result, decreases in the strength of the composite specimens prepared due to temperature increase were ob-served. The highest compressive strength and flexural strength were obtained in the reference specimens containing 50% UK-50% YFC kept at 20°C for 28 days. The lowest values were obtained in specimens containing 75% YFC-25% UK kept at 800°C for 28 days.