Genleştirilmiş perlit ve genleştirilmiş kil agregalı hafif geopolimer harcın üretimi ve optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BERİVAN ÖRÜÇ

Danışman: Salih Taner Yıldırım

Özet:

Bu çalışmada, bağlayıcı olarak uçucu kül alkali aktivatörlerle aktive edilip, hafif geopolimer harç (GH) üretimi ve avantajları araştırılmıştır. Agrega olarak hafif agrega sınıfında yer alan, genleştirilmiş kil agregası (GKA) ve genleştirilmiş perlit agregası (GPA) kullanılmıştır. GKA hafif agrega sınıfında yüksek dayanım özelliği ile, GPA ise hafif ve ısı yalıtım özelliği ile ön plana çıkmaktadır. Böylelikle hem hafif hem dayanıklı hem de iyi ısı yalıtım özellikli malzeme üretimi hedeflenmiştir. Ayrıca geopolimerlerde, geleneksel beton bileşiminde kullanılan Portland çimentosu yerine uçucu kül kullanılarak, daha az üretim enerjisine ihtiyaç duyan ve bununla birlikte CO2 emisyonunu azaltan, çevre dostu bir malzeme üretimi hedeflenmiştir. Deney sayısını azaltmak amacıyla Taguchi metodu kullanılmıştır. Bunun için parametre olarak uçucu kül, agrega, su/geopolimer katı ve kür süresi baz alınarak, 4 farklı parametre ve 3 seviye belirlenerek L9 deney planı belirlenmiştir. Kür dereceleri için 75 ºC, 90ºC ve 105 ºC kullanılmıştır. Hazırlanan numunelere kuru birim ağırlık, su emme, kılcallık, yüksek sıcaklığa dayanıklılık, basınç ve eğilme dayanım ve ısı yalıtım testleri yapılmıştır. Her karışım oranında 1 m³ malzeme için maliyet hesabı yapılmıştır. Deney sonuçları incelendiğinde kuru birim ağırlık için GKA oranı %25 olan numuneler daha hafif olmuştur. En düşük değer ise 9 numaralı numunede 0,83 (g/cm3) olarak bulunmuştur. En düşük su emme değeri ise 7 numaralı numunede %9,83 çıkmıştır. Basınç dayanımı için 4,66 MPa ile en yüksek sonuç 7 numaralı numune vermiştir. Ayrıca GPA kullanım oranı arttıkça ısı yalıtım değeri daha iyi olmaktadır. En düşük ısıl iletkenlik katsayısı 0,18 λ çıkmıştır. Yapılan tüm deney sonuçları kullanılarak Taguchi metodu ile optimum karışım; UK 275, GKA/agrega 75, su/geopolimer katı 0,36 ve kür sıcaklığı 105 (275/A75/J0,36/T105) olarak bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Geopolimer Harç, Genleştirilmiş Kil Agregası, Genleştirilmiş Perlit Agregası, Taguchi Metodu, Uçucu Kül.