Kauçuk lif katkılı geopolimer betonların mekanik ve durabilite özelliklerinin araştırılması


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ARİF YILMAZOĞLU

Danışman: Salih Taner Yıldırım

Özet:

Bu tez çalışması günümüzün en önemli çevresel problemlerinden biri haline gelmiş olan atık hurda lastikler (AHL) ile uçucu kül (UK), yüksek fırın cürufu (YFC) gibi endüstriyel atıkların geopolimer betonda geridönüştürülmesini amaçlamaktadır. Bu amaçla atık kamyon lastiklerinden elde edilmiş kauçuk lifler geopolimer betona hacimce belirli yüzdelerde eklenerek, geopolimer betonun fiziksel, mekanik ve durabilite özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İlk aşamada Taguchi Metodu kullanılarak kauçuk lif yüzdesi (%0,6, %0,9 ve %1,2), bağlayıcı tipi (75UK25YFC, 50UK50YFC ve 25UK75YFC) ve kür sıcaklığı (75°C, 90°C ve 105°C) olmak üzere üç farklı parametre ile 9 farklı kauçuk lifli geopolimer beton karışımı hazırlanılmıştır. Hazırlanan beton numuneler üzerinde Slump deneyi, taze betonun karışım sıcaklığının ölçümü, yoğunluk, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, su emme, kılcallık, darbe direnci ve darbe etkisi altında ultrases geçiş hızı performansı, tokluk ve kırılma enerjisi (RILEM), statik ve dinamik elastisite modülü, ultrases geçiş hızı, magnezyum sülfat (MgSO4) direnci ve rötre deneyleri ile SEM ve EDX analizleri yapılmıştır. Ayrıca tüm beton karışımları için maliyet analizi ve CO2-eşdeğer (CO2-e) emisyonu analizi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Taguchi Metodu kullanılarak bulunan optimum değerler ile beton karışımı hazırlanıp aynı deneyler tekrar gerçekleştirilerek optimum beton karışımın kontrolü gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deney sonuçları kauçuk lifin, geopolimer betonun mekanik dayanımında kısmi azalmalara neden olduğunu ortaya koymuştur. Karışımdaki YFC yüzdesinin artışıyla geopolimer betonun mekanik özelliklerinin önemli oranda arttığı ve daha yoğun bir mikroyapı elde edildiği tespit edilmiştir. Belirli bir kür sıcaklığının üzerinde kür sıcaklığındaki artış geopolimer betonun genel performansında azalmaya neden olmuştur. Genel performans değerlendirmesi sonucunda %0,6 lif yüzdesi, 25UK75YFC bağlayıcı tipi ve 75°C kür sıcaklığının optimum değerler olduğu bulunmuştur.