Yüksek sıcaklığın ve soğutma koşullarının atık andezit tozu esaslı geopolimer harçlar üzerindeki etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu tez çalışmasında, andezit taşı kesim atığı sodyum silikat ile aktive edilerek harç karışımları oluşturulmuştur. Karışımlarda sodyum silikat içeriği atık andezit tozu ağırlığının %6'sı, %8'i ve %10'u kadar Na2O içerecek şekilde belirlenmiştir. Üretilen karışımlar 60 ºC, 75 ºC ve 90 ºC olmak üzere 3 farklı sıcaklıkta ve 8 saat ile 24 saat olmak üzere 2 farklı sürede ısıl küre tabi tutulmuştur. Harç karışımlarında ısıya dayanıklılığı nedeniyle bazalt kumu kullanılmıştır. Harç karışımlarından elde edilen numuneler üzerinde 1, 28 ve 56 günlük eğilme ve basınç dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Harçların dayanım değerlerine Na2O içeriğinin, ısıl kür sıcaklığı ve süresinin etkileri irdelenmiştir. 8 saat ısıl kür ile üretilen harç numuneleri 400 ºC, 600 ºC ve 800 ºC'ye ayrı ayrı maruz bırakılmıştır. 400 ºC, 600 ºC ve 800 ºC'de 1 saat bekletilen numuneler havada yavaş, havada hızlı ve suda olmak üzere 3 farklı soğuma koşuluna maruz bırakılmıştır. Soğuyan harçlar üzerinde eğilme ve basınç dayanımı deneyleri yapılmış ve yüksek sıcaklık ile soğuma koşullarının harçların dayanım değerleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Bununla birlikte, seçilen harçlar üzerinde XRD ve SEM/EDX analizleri yapılarak harçların içyapılarında meydana gelen değişimler araştırılmıştır. Harçların su ile hızlı bir şekilde soğutulması harçların dayanım değerlerini belirgin bir şekilde düşürmüştür.

In this thesis, mortar mixtures were manufactured by activating andesite stone cutting waste with sodium silicate. The sodium silicate content in the mixtures was determined to contain 6%, 8% and 10% Na2O by weight of waste andesite dust. The produced mixtures were subjected to thermal curing at 3 different temperatures, 60 ºC, 75 ºC and 90 ºC, and in 2 different periods, 8 hours and 24 hours. Basalt sand is used in mortar mixes due to its heat resistance. Flexural and compressive strength tests of 1, 28 and 56 days were carried out on the specimens obtained from the mortar mixtures. The effects of Na2O content, thermal curing temperature and time on the strength values of the mortars were investigated. Mortar samples produced with 8 hours of thermal curing were exposed separately to 400 ºC, 600 ºC and 800 ºC. The specimens, which were kept for 1 hour at 400 ºC, 600 ºC and 800 ºC, were exposed to 3 different cooling conditions: slow in air, fast in air and in water. Flexural and compressive strength tests were carried out on the cooled mortars and the effects of high temperature and cooling conditions on the strength values of the mortars were evaluated. In addition, the changes in the microstructures of the mortars were investigated by performing XRD and SEM/EDX analyses on the selected mortars. Rapid cooling of the mortars with water significantly decreased the strength values of the mortars.