Atık cam tozu tabanlı geopolimer harçlarda kalsiyum alüminat çimentosu etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada atık cam tozu tabanlı geopolimer harçlara kalsiyum alüminat çimentosu ikamesinin etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla kalsiyum alüminat çimentoları (Isıdaç40 ve Refro50) ayrı ayrı %5, %10 ve %15 oranında atık cam tozu ile ikame edilerek geopolimer harçlar üretilmiştir. Harçlarda aktivatör olarak sodyum silikat-sodyum hidroksit karışımı kullanılmıştır. Üretilen geopolimer harçlar 24 saat 90°C etüvde ısıl küre tabi tutulmuştur. Geopolimer harç numuneleri üzerinde birim ağırlık ve yoğunluk, yayılma tablası, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, su emme ve boşluk oranı, karbonatlaşma, rötre ve yüksek sıcaklığa dayanıklılık deneyleri ve SEM incelemeleri yapılmıştır. Çalışmanın sonunda, cam tozu esaslı geopolimer harçlara kalsiyum alüminat çimentosu ikame edilmesinin fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştirdiği tespit edilmiştir. Basınç dayanım değerlerinde 28 gün sonunda %100 cam tozu ile üretilen harçlara göre %15 kalsiyum alüminat çimentosu yer değişiminde Isıdaç40 ile yaklaşık %55, Refro50 ile %65 oranında artış meydana gelmiştir. Ayrıca yüksek oranda Si içeren atık cam tozu için kalsiyum alüminat çimentolarının ilave Al kaynağı olarak kullanılabilirliği belirlenmiştir.

In this study, the effect of calcium aluminate cement replacement on waste glass powder based geopolymer mortars was investigated. For this purpose, geopolymer mortars containing waste glass powder and 5%, 10%, and 15% calcium aluminate cement (Isıdaç40, and Refro50) were produced. Sodium silicate-sodium hydroxide mixture was used as activator in the mortars. The produced geopolymer mortars were cured at 90°C for 24 hours. Unit weight and specific gravity, flow table, flexural strength, compressive strength, water absorption and porosity, carbonation, shrinkage, elevated temperatures tests and SEM analysis were carried out on the geopolymer mortar samples. At the end of the study, it was determined that the replacement of calcium aluminate cement to the glass powder-based geopolymer mortars improves the physical and mechanical properties. At the end of 28 days, when the samples were evaluated in terms of compressive strength, compared to the mortars produced with 100% glass powder the replacement of 15% calcium aluminate cement increased by approximately 55% with Isıdac40 and 65% with Refro50. In addition, it has been observed that calcium aluminate cement can be used as an additional source of Al for waste glass powder with high Si content.