Sodyum karbonat ile aktive edilmiş cüruf esaslı sistemlere dolomit etkisinin araştırılması

Abstract

Betonun en önemli bileşenlerinden Portland çimentosunun (OPC) açığa çıkardığı yüksek miktardaki CO2 emisyonu nedeniyle, günümüz çalışmaları alternatif bağlayıcı malzemelerin araştırılmasına odaklanmıştır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte betonun ana bağlayıcısı olan çimento yerine çevre dostu yeni malzemelerin önerilmesi önem kazanmıştır. Son zamanlarda alkalilerle aktive edilmiş malzemeler (AAM) bu amaca ulaşmak için birçok araştırmacının odak noktası olmuştur. Geri dönüştürülemeyen ve doğada depolanması uzun vadede zararlı olan atık malzemelerin katkı malzemesi olarak tekrar kullanılması mümkündür. Bir başka seçenek ise cüruf, uçucu kül (UK) gibi malzemelerin ana bağlayıcı olarak kullanılması ve alkaliler ile aktive edilmesidir. Bu doğrultuda en geçerlilik kazanan uygulamalar uçucu küllerin ve yüksek fırın cürufunun (YFC) alkalilerle aktivasyonudur. Bu tez çalışmasıyla tek bileşenli, alkali solüsyonu hazırlamadan bağlayıcı ve aktivatörün kuru karıştırılması ve sonra su ilave edilmesi şeklinde hazırlanan, sodyum karbonatla (NC) aktive edilmiş kalsine dolomit (CD) ve yüksek fırın cürufu esaslı sistemlerin üretilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca alkali ile aktive edilmiş cüruf/kalsine dolomit sistemlerine nano- silika (NS) ilave edilerek basınç dayanım gelişimleri ve içyapı özellikleri incelenmiştir. Yüksek fırın cürufu %5-20 oranında kalsine dolomit ile ikame edilerek priz süresi, yayılma, basınç dayanımı, rötre ve içyapı analizleri yapılmış olup bu oranlar karşılaştırılarak incelenmiştir.

Due to the high amount of CO2 emissions released by Portland cement, one of the most important components of concrete, today's studies have focused on the search for alternative binder materials. With the development of technology, it has gained importance to propose environmentally friendly new materials instead of cement, which is the main binder of concrete. Recently, alkali-activated materials have been the focus of many researchers to achieve this goal. It is possible to reuse waste materials, which cannot be recycled and whose storage in nature is harmful in the long term, as additives. Another option is to use materials such as slag and fly ash as the main binder and to be activated with alkalis. Within this concept, the most valid applications are the activation of fly ash and blast furnace slag with alkalis. In this thesis, it is aimed to produce one-part sodium carbonate-activated calcined dolomite and blast furnace slag-based systems, which are prepared by dry mixing of binders and activator without preparing an alkaline solution and then adding water. In addition, nano-silica was added to alkali-activated slag/calcined dolomite systems, and compressive strength developments and microstructure properties were investigated. By replacing the blast furnace slag with calcined dolomite at the rate of 5-20%, setting time, flow diameter, compressive strength, shrinkage and microstructure analyzes were made and these ratios were compared and examined.