JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY, cilt.39, sa.4, ss.2239-2251, 2024 (SCI-Expanded)
Bu araştırmanın amacı, doğal puzolan esaslı jeopolimer malzeme özelliklerinin mikrodalga kürüyle daha kısa sürede ve daha az enerji harcanarak geliştirilebilmesi olanaklarını değerlendirmektir. Alüminosilikat kaynağı olarak volkanik tüf, dolgu maddesi olarak standart kum ve alkali aktivatör olarak potasyum hidroksit ve sodyum silikat kullanılmıştır. Üretilen numuneler dört farklı yöntemle kürlenerek sertleştirilmiştir: (i) Geleneksel ısı kürü; (ii) Mikrodalga kürü; (iii) Isı + mikrodalga kürü; (iv) Mikrodalga + ısı kürü. Araştırma sonucunda, doğal puzolan esaslı jeopolimer özelliklerinin mikrodalga kürüyle geleneksel ısı kürüne nazaran daha kısa sürede ve daha az enerji harcanarak geliştirilebilmesinin mümkün olduğu belirlenmiştir. Isı + mikrodalga ve mikrodalga + ısı kürü (kombine kür yöntemleri), yalnızca ısı veya yalnızca mikrodalga kürüne nazaran daha yüksek fiziksel ve mekanik özelliklere ulaşılmasını sağlamıştır. En düşük porozite (% 13,03), en yüksek reaksiyon derecesi (% 18,67), birim hacim ağırlık (2,3 g/cm3), ultrases geçiş hızı (3,1 km/s), eğilmede çekme dayanımı (4,22 MPa) ve basınç dayanımı (15,05 MPa) 90°C’de 24 saat ısı kürü ve ardından uygulanan 15 dakika mikrodalga kürüyle elde edilmiştir. Kombine kür yöntemlerinin uygulanması, diğer yöntemlere nazaran nispeten daha yüksek enerji tüketimine yol açmasına rağmen, malzemenin mekanik özelliklerini yaklaşık iki kat geliştirmesi bakımından önemlidir.
The aim of this research is to evaluate the possibilities of improving the properties of natural pozzolan-based geopolymers with microwave curing in a shorter time and with less energy consumption. Volcanic tuff was used as an aluminosilicate source, sand was used as a filler, and potassium hydroxide and sodium silicate were used as alkali activators. The specimens were cured by four various methods: (i) heat; (ii) microwave; (iii) heat+microwave; (iv) microwave+heat curing. It has been determined that it is possible to improve the properties of mortar with microwave curing in a shorter time and with less energy consumption compared to heat curing. Heat+microwave and microwave+heat curing provided higher properties than only heat or only microwave curing. The lowest porosity (13,03 %) and the highest degree of reaction (18,67 %), unit weight (2,3 g/cm3), ultrasound pulse velocity (3,1 km/s), flexural strength (4,22 MPa), and compressive strength (15,05 MPa) were obtained by 24 hours of heat curing at 90°C followed by 15 minutes of microwave curing. The application of the combined curing methods is important in terms of improving the mechanical properties of the material approximately two times, although it causes a little more energy consumption compared to other methods.