Farklı molariteli ve atıkseramik tozlu alkali ile aktive edilmiş harçların mekanik ve durabilite özellikleri

Abstract

Beton, yapılarda çoğunlukla kullanılan yapı malzemelerin başında gelmektedir. İlerleyen zamanlarda beton kullanımının artan nüfusa oranla daha da artış göstereceği öngörülmektedir. Ancak betonun üretiminde kullanılan Portland çimentosu çok fazla CO2 emisyonu salınımı yaptığından dolayı çevreyi ve atmosferi kirletmektedir. Dünyadaki CO2 salınımı yaklaşık %7 oranında çimento ve türevlerinin üretiminden kaynaklanmaktadır. Gelecek nesillere yaşanılabilinir ve yeşil bir çevre bırakmak için geopolimer ve benzeri beton türlerine ihtiyaç vardır. Geopolimerler, doğal veya yapay puzolanların, alkali aktivatörlerle aktivasyonu yoluyla elde edilir. Alternatif bağlayıcılardan olan geopolimer bağlayıcılar, çevresel etkilerinin düşük olması ve yıpratıcı dış etkenlere karşı daha dayanıklı olmasından ötürü son yıllarda yaygın bir biçimde araştırılmaktadır. Geopolimerlerin kimyasal reaksiyonlarda CO2 açığa çıkartmadıklarından ve de üretim çeşitliliğinden ötürü geleneksel Portland çimentolara kıyasla, daha düşük enerji harcadığı bilinmektedir. Son dönemde yapılarda geopolimer beton kullanımına yönelik farklı çalışmalar yürütülmektedir. Bu çalışmada endüstriyel atık malzeme olarak seramik tozu ikame edilerek geopolimer harçlar üretilmiş ve bu harçların mekanik ve durabilite özellikleri incelenmiştir. Bu kapsamda, endüstriyel atık ikameli geopolimer harçlarda deneyler kapsamında basınç, eğilme, ultrases geçiş hızı, donma-çözülme, yüksek sıcaklık, birim ağırlık deneyleri gerçekleştirilmiştir. İlk adım olarak, kontrol numunelerinde ve seramik tozu ikameli numunelerde su emme, birim ağırlık ve boşluk oranı değerleri araştırılmış, daha sonra numunelerin basınç ve eğilme dayanımı, yüksek sıcaklık, donma çözülme ve ultrases geçiş hızı testleri sonucunda deneysel bir karşılaştırma yapılmıştır. Sonuçlar genel itibariyle, seramik tozu ikameli malzemenin faydalı olduğunu ortaya koymuştur.

Concrete is one of the building materials mostly used in buildings. In the future, it is predicted that the use of concrete will increase even more in proportion to the increasing population. However, Portland cement, which is used in the production of concrete, pollutes the environment and atmosphere because it emits a lot of CO2 emissions. About 7% of the world's CO2 emissions originate from the production of cement and its derivatives. Geopolymer and similar concrete types are needed to leave a livable and green environment for future generations. Geopolymers are obtained by activating natural or artificial pozzolans with alkali activators. Geopolymer binders, one of the alternative binders, have been widely researched in recent years due to their low environmental impact and greater resistance to external abrasive factors. It is known that geopolymers consume less energy compared to traditional Portland cements because they do not release CO2 in chemical reactions and due to the variety of production. Recently, different studies have been carried out on the use of geopolymer concrete in buildings. In this study, geopolymer mortars were produced by replacing ceramic powder as industrial waste material and the mechanical and durability properties of these mortars were investigated. In this context, compressive, flexural, ultrasonicpulse velocity, freezing-thawing, high temperature, unit weight tests were carried out within the scope of tests on industrial waste substituted geopolymer mortars. As a first step, water absorption, unit weight and void ratio values were investigated in control samples and ceramic powder substituted samples, then an experimental comparison was made as a result of the compressive and flexural strength, high temperature, freezing-thawing and ultrasonicpulse velocity tests of the samples. The results showed that, in general, the ceramic powder-substituted material was beneficial.