Alkali aktivatörler kullanılmış çelikhane cüruflu harçların mekanik ve dayanıklılık özellikleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: YUSUF HAKAN AÇIKKAPI

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Salih Taner Yıldırım

Eş Danışman: Şinasi Bingöl

Özet:

Geleneksel Portland çimentoları üretimi sırasında atmosfere çok fazla CO2 salınımı

gerçekleştirmektedir. Bunun neticesinde günümüzün en büyük problemlerinden biri olan

küresel ısınma meydana gelmekte ve çevre felaketleri yaşanmaktadır. Geleneksel

Portland çimentosunun üretimi esnasında çevreye vermiş olduğu bu zararlar, bilim

insanlarını çimentoya alternatif olabilecek yapı malzemelerini keşfedebilmek amacıyla

çalışmalar yapmaya sürüklemiştir. Bu noktada, doğada geri dönüştürülemeyen

endüstriyel atıklardan alümino-silikat içeren cüruflar araştırmalara konu olmuştur.

Alümino-silikat içeren cüruflar, alkali bir aktivatörlerle reaksiyon gerçekleştirerek

çimentoya ihtiyaç duymaksızın bağlayıcılık özelliği kazanabilmektedir. Bu olaya

geopolimerizasyon, bu yolla meydana gelen yapı malzemelerine de geopolimer malzeme

adı verilmektedir. Geopolimerler, üretimi sırasında hem daha az CO2 emisyonu

gerçekleştirip hem de doğada geri dönüştürülme imkânı olmayan endüstriyel atıkları

kullanarak çimento yerine sürdürülebilir bir çevre temizliğine olanak sağlamaktadır. Bu

çalışma, endüstriyel bir atık olan ve inşaat sektöründe genellikle kara yolu stabilizasyon

malzemesi ya da agrega olarak kullanılan çelikhane cüruflarının, geopolimer

teknolojisinde kullanımına uygunluğunu araştırmak amacıyla yapılmıştır. Çelikhane

cürufları, Na2SiO3 (Sodyum Meta Silikat) aktivatörü kullanılarak aktive edilmiştir.

Ağırlıkça %4-6-8-10-12 oranında Na (Sodyum) içerecek şekilde aktivatör kullanılarak

tasarlanan harçlar, 4x4x16 cm ebatlarındaki kalıplara dökülmüş, etüv, buhar (nemli etüv),

su ve hava kürü olmak üzere 4 farklı kürleme metoduna tabi tutulmuştur. Kürlenme süresi

tamamlanan numunelere kıvam, birim hacim ağırlık, kılcal su emme, eğilme ve basınç

dayanımı, ultrasonik ses geçiş hızı, asit etkisi, yüksek sıcaklık deneyleri uygulanmıştır.

Çalışmalar neticesinde, harçların 20 MPa üzerinde basınç dayanımlarına erişebildiği ve

çevresel faydaları sebebiyle yüksek mukavemet gerektirmeyen mühendislik

uygulamalarında kullanılabileceği belirlenmiştir.