Research Article

Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi

Volume: 8 Number: 6 November 15, 2025
EN TR

Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışma, atık çay külünün (AÇK) metakaolin esaslı geopolimer kompozitlerde sürdürülebilir bir silika kaynağı olarak değerlendirilmesini araştırmaktadır. AÇK'nın geopolimer sistemi üzerindeki spesifik etkisini izole etmek amacıyla, sabit Si/Al molar oranı (3) korunarak silika dumanının yerine farklı oranlarda AÇK ikame edilmiştir. AÇK'nın mekanik davranış, fiziksel özellikler ve mikroyapısal evrim üzerindeki etkileri, basınç ve eğilme dayanımı deneyleri, ultrasonik atım hızı (UAH), su emme, yoğunluk ölçümleri ile XRD, FT-IR analizleri aracılığıyla kapsamlı olarak incelenmiştir. Sonuçlar, zıt yönlü bir mekanik eğilim göstermiştir: yüksek AÇK içeriğinde basınç dayanımı azalırken (%30,3'e kadar), eğilme dayanımı önemli ölçüde iyileşmiştir (%38,8'e kadar artış). Bu durum, mikro-lifli AÇK parçacıklarının çatlak köprüleme ajanları olarak görev yapmasına atfedilmiştir. Gözlemlenen yoğunlaşma ve azalan gözenekliliğe rağmen, mikroyapısal arıtma sonucu daha ince ancak daha kopuk gözenekler oluşması nedeniyle 28 günlük UAH değerleri düşmüştür. Bulgular, AÇK'nın hem reaktif öncül hem de mikroyapısal düzenleyici olarak ikili rolünü vurgulamakta ve yük taşımayan veya yangına dayanıklı uygulamalar için uygun, eğilme baskın, çevre dostu geopolimer malzemeler geliştirilmesindeki potansiyelini göstermektedir.

Keywords

Ethical Statement

Bu araştırmada hayvanlar ve insanlar üzerinde herhangi bir çalışma yapılmadığı için etik kurul onayı alınmamıştır.

References

  1. Altwair NM, Zeyad AM, Sryh LS, Alsharif AM, Sreh MM. 2024. Accelerated environmental conditions study on palm oil fuel ash-incorporated engineered cementitious composites: A durability assessment approach. Constr Build Mater, 450: 138654. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.138654
  2. Alvarenga KP, Cordeiro GC. 2024. Evaluating sugarcane bagasse fly ash as a sustainable cement replacement for enhanced performance. Cleaner Eng Tech, 20: 100751. https://doi.org/10.1016/j.clet.2024.100751
  3. Assaedi H, Alomayri T, Shaikh FUA, Low IM. 2015. Characterisation of mechanical and thermal properties in flax fabric reinforced geopolymer composites. J Advan Ceram, 4: 272-281. https://doi.org/10.1007/s40145-015-0161-1
  4. ASTM C597-22. 2003. Standard test method for ultrasonic pulse velocity through concrete. ASTM Int. West Conshohocken, US, pp: 4.
  5. Bheel N, Kumar S, Kirgiz MS, Ali M, Almujibah HR, Ahmad M, Gonzalez-Lezcano RA. 2024. Effect of wheat straw ash as cementitious material on the mechanical characteristics and embodied carbon of concrete reinforced with coir fiber. Heliyon, 10: e24313. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24313
  6. Cai J, Jiang J, Gao X, Ding M. 2022. Improving the Mechanical Properties of Fly Ash-Based Geopolymer Composites with PVA Fiber and Powder. Materials, 15: 2363. https://doi.org/10.3390/ma15072363
  7. Caronge MA, Tjaronge MW, Rahim IR, Irmawaty R, Lapian FEP. 2022. Feasibility study on the use of processed waste tea ash as cement replacement for sustainable concrete production. J Build Eng, 52: 104458. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104458
  8. Dehghani A, Aslani F, Ghaebi Panah N. 2021. Effects of initial SiO2/Al2O3 molar ratio and slag on fly ash-based ambient cured geopolymer properties. Constr Build Mater, 293: 123527. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123527

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Construction Materials

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

November 13, 2025

Publication Date

November 15, 2025

Submission Date

October 1, 2025

Acceptance Date

November 3, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 8 Number: 6

APA
Öksüzer, N. (2025). Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi. Black Sea Journal of Engineering and Science, 8(6), 1998-2005. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1795131
AMA
1.Öksüzer N. Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi. BSJ Eng. Sci. 2025;8(6):1998-2005. doi:10.34248/bsengineering.1795131
Chicago
Öksüzer, Nurullah. 2025. “Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi”. Black Sea Journal of Engineering and Science 8 (6): 1998-2005. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1795131.
EndNote
Öksüzer N (November 1, 2025) Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi. Black Sea Journal of Engineering and Science 8 6 1998–2005.
IEEE
[1]N. Öksüzer, “Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi”, BSJ Eng. Sci., vol. 8, no. 6, pp. 1998–2005, Nov. 2025, doi: 10.34248/bsengineering.1795131.
ISNAD
Öksüzer, Nurullah. “Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi”. Black Sea Journal of Engineering and Science 8/6 (November 1, 2025): 1998-2005. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1795131.
JAMA
1.Öksüzer N. Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi. BSJ Eng. Sci. 2025;8:1998–2005.
MLA
Öksüzer, Nurullah. “Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi”. Black Sea Journal of Engineering and Science, vol. 8, no. 6, Nov. 2025, pp. 1998-05, doi:10.34248/bsengineering.1795131.
Vancouver
1.Nurullah Öksüzer. Atık Çay Külünün Çimentosuz Geopolimer Karışımlarda Silika Kaynağı Olarak Değerlendirilmesi. BSJ Eng. Sci. 2025 Nov. 1;8(6):1998-2005. doi:10.34248/bsengineering.1795131

                            24890