Yüksek sıcaklığa maruz yüksek fırın cürufu ve uçucu kül esaslı lifli geopolimerlerde yeniden kürlemenin etkisi
Effect of re-curing on blast furnace slag and fly ash based fibrous geopolymers exposed to high temperature
- Tez No: 974308
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN KAPLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yüksek fırın cürufu, uçucu kül, basınç dayanımı, yüksek sıcaklık, yeniden kürleme, sürdürülebilirlik, Geopolimerler, Yangın, Blast furnace slag, fly ash, compressive strength, high temperature, re-curing, sustainability, Geopolymers, Fire
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Geopolimer kompozit üretiminde ana bağlayıcı yüksek fırın cürufuna (YFC) uçucu kül (UK) ikame edilerek agrega yerine atık mermer tozu, sodyum hidroksit (NaOH), sodyum silikat (Na_2 SiO_3) ve cam lifi katkısıyla üretilen geopolimer kompozitlerin dayanım, dayanıklılık ve yeniden kürlenme özelliklerini araştırmaktır. Yöntem: İki bileşenli geopolimer kompozit üretimi yöntemi ile ana bağlayıcı olarak YFC yerine ikame malzeme olarak %10, %25, %50, %75 oranlarında UK, cam lifi kombinasyonlarda tasarlanmıştır. Numuneler 70C` de 24 saat ısıl kür işlemine tabi tutulmuş, taze hal, su emme, mekanik özellikler (basınç ve eğilme dayanımı), yüksek sıcaklık ve yeniden kürleme deneyleri uygulanmıştır. Bulgular: Bu çalışmada; YFC, UK ve cam lifi ile üretilen farklı geopolimer kompozitlerin dayanım, dayanıklılık, yüksek sıcaklık ve yeniden kürleme performansları incelenmiştir. UK oranı arttıkça 7-28 günlük basınç dayanımı sonuçlarında düşüş gözlemlenmiştir. Cam lifi numunelerin dayanım ve dayanıklılık performansını iyileştirmiştir. Numunelere uygulanan yüksek sıcaklıklar sonucunda, basınç dayanımı değerlerinin 250 °C ve 500 °C'de yalnızca sınırlı düzeyde azaldığı, ancak 750 °C'de belirgin şekilde düştüğü gözlemlenmiştir. Yüksek sıcaklık maruziyeti sonrası geopolimer kompozit numunelerinde uygulanan kimyasal yeniden kürleme yöntemleri arasında, 2/1 oranında NaOH/Na_2 SiO_3 içeren hibrit alkali aktivatör çözeltisiyle gerçekleştirilen kürleme işlemleri, özellikle bağlayıcı matrisin yeniden polimerizasyonunu teşvik ederek tüm sıcaklık düzeylerinde en yüksek basınç dayanımı değerlerini sağlamıştır. Sonuç: %10 UK oranı, geopolimer numunelerin genel dayanım ve dayanıklılık özelliklerinde olumlu etkiler sağlamıştır. Yüksek sıcaklık etkisi sonucu en fazla dayanım kaybı 750C gözlemlenmiştir. Basınç dayanımı, 250 °C ve 500 °C sıcaklıklarda belirgin bir düşüş göstermemiş, ancak 750 °C'de ciddi oranda azalmıştır. Geoplimerdeki UK oranı, geopolimerin kullanım alanı için önemlidir. Üretilen geopolimer numuneler, çevre dostu, yenilenebilir ve sürdürülebilirdir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The aim of this study is to investigate the strength, durability and re-curing properties of geopolymer composites produced by replacing the main binder blast furnace slag (BFS) with fly ash (FA) and adding waste marble dust, sodium hydroxide (NaOH), sodium silicate (Na_2 SiO_3) and glass fiber instead of aggregate in geopolymer concrete production. Method: A two-component geopolymer composite production method has been designed using FA and glass fiber combinations at ratios of 10%, 25%, 50%, and 75% as a substitute material for BFS as the main binder.The samples were subjected to heat curing at 70C for 24 hours, fresh state, water absorption, mechanical properties (compressive and bending strength), high temperature and re-curing tests were applied. Findings: In this study, the strength, durability, high-temperature, and re-curing performance of different geopolymer composites produced with BFS, FA, and glass fiber were investigated. A decrease in the 7-28 day compressive strength results was observed as the FA ratio increased. Glass fiber improved the strength and durability performance of the samples. As a result of the high temperatures applied to the samples, it was observed that the compressive strength values decreased only to a limited extent at 250°C and 500°C, but decreased significantly at 750°C. Among the chemical re-curing methods applied to geopolymer concrete samples after high-temperature exposure, curing processes performed with a hybrid alkali activator solution containing a 2/1 ratio of NaOH/Na_2 SiO_3 provided the highest compressive strength values at all temperature levels, particularly by promoting the re-polymerization of the binder matrix. Results: The 10% FA ratio provided positive effects on the general strength and durability properties of geopolymer samples. The highest strength loss was observed at 750C because of the high temperature effect. Compressive strength did not show a significant decrease at temperatures of 250 °C and 500 °C, but decreased significantly at 750 °C. The FA ratio in the geopolymer is important for the area of use of the geopolymer. The produced geopolymer samples are environmentally friendly, renewable and sustainable.
Benzer Tezler
- Birincil ve ikincil hammaddelerden yapı kimyasallarında kullanılmak üzere jeopolimer üretimi
Geopolymer production from primary and secondary raw materials for use in construction chemicals
MELTEM İPEKÇİ TERZİOĞLU
Doktora
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Kendiliğinden yerleşen harçlarda kullanılan mineral katkıların yüksek sıcaklık performansına etkisi
Effect of mineral additives on high temperature performance of self-compacting mortars
HARUN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAYFUN UYGUNOĞLU
- Farklı içeriklere sahip çimento esaslı kompozitlerin yüksek sıcaklığa karşı direnci ve yüksek sıcaklık sonrası davranışı
Resistance of cement-based composites with different contents to high temperature and behavior after high temperature
DUYGU KIRKYAŞAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİskenderun Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UMUR KORKUT SEVİM
- Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu esaslı geopolimer kompozit malzeme özelliklerine polipropilen lif katkısının etkisi
The effect of polypropylene fiber additive on fly ash and blast furnace slag based geopolymer composite material properties
FAZLULLAH DANİSHYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN GÖRHAN
- Yangın geciktirici jeopolimer malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Fabrication and characterization of fire-resistance geopolymer material
GÜRKAN AKARKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR CENGİZ