İnşaat Yıkıntı Atıklarından Elde Edilen Atık Tuğlaların Geopolimer Harçlarda Kullanımının İncelenmesi

Abstract

Çimento endüstrisindeki yüksek enerji tüketimi, çevre kirliliği ve doğal kaynakların tüketilmesi araştırmacıları çimentoya alternatif bağlayıcı malzemelerin incelenmesine teşvik etmiştir. Bu konuda son yıllarda alkali-aktive malzemeler ve geopolimerler dikkat çekmiştir. Bu çalışmada, inşaat yıkıntı atıklarından elde edilen atık tuğla tozunun (TT) geopolimer harçlara etkisi incelenmiştir. Geopolimer harçlarda yüksek fırın cürufu (YFC) ve TT bağlayıcı olarak kullanılmıştır. Hazırlanan harç karışımlarında TT, YFC’nin ağırlıkça %10, %20, %30, %40 ve %50’si oranlarında ikame edilmiştir. Sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi aktivatör olarak kullanılmıştır. 100 ℃ etüvde, 24 saat kür edilen harçların eğilme dayanımı (fe), basınç dayanımı (fb) ve ultrases geçiş hızları (UPV) ölçülmüştür. Sonuçlar incelendiğinde; TT ikame oranı arttıkça fe, fb ve UPV parametrelerinde düşüşler görülmüştür. Ancak atık tuğlaların çevreye verdiği zararlar göz önüne alındığında, elde edilen sonuçların kabul edilebilir düzeyde olduğu ve birçok yapı uygulaması için yeterli düzeyde olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• Geopolimer harç
• yıkıntı atığı
• tuğla tozu
• geri dönüşüm

References

1. Alakara, E. H., Sevim, O., Demir, I., Şimşek, O., 2022,a. Experimental study on firebrick powder-based cementitious composites under the effect of elevated temperature. Journal of Building Engineering, 61, 105277.
2. Alakara, E. H., Sevim, Ö., Demir, İ., Günel, G., 2022,b. Effect of waste concrete powder on slag-based sustainable geopolymer composite mortars. Challenge Journal of Concrete Research Letters, 13(3), 101-106.
3. Bayer, R., Ulugöl, H., Demir, İ., Yıldırım, G., Şahmaran, M., 2020. Tasnif edilmiş inşaat yıkıntı atıklarından elde edilen harman tuğlası, delikli tuğla ve çatı kiremitinden oluşan ikili karışımların geopolimer hamur üretiminde değerlendirilmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(1), 79-90.
4. Bingöl, Ş., 2022. Farklı Cüruf Türlerinden Geopolimer Harç Üretimi. Mühendislik Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi, 4(2), 173-178.
5. Bingöl, Ş., Bilim, C., Atiş, C. D., Durak, U., 2020. Durability properties of geopolymer mortars containing slag. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 44(1), 561-569.
6. Çelikten, S., Sarıdemir, M., Deneme, İ. Ö., 2019. Mechanical and microstructural properties of alkali-activated slag and slag+ fly ash mortars exposed to high temperature. Construction and Building Materials, 217, 50-61.
7. Demir, I., Yaprak, H., Simsek, O., 2011. Performance of cement mortars replaced by ground waste brick in different aggressive conditions. Ceramics-Silikáty, 55(3), 268-275.
8. Juenger, M. C. G., Winnefeld, F., Provis, J. L., Ideker, J. H., 2011. Advances in alternative cementitious binders. Cement and concrete research, 41(12), 1232-1243.

9. Kaya, M., Koksal, F., Gencel, O., Munir, M. J., Kazmi, S. M. S., 2022. Influence of micro Fe2O3 and MgO on the physical and mechanical properties of the zeolite and kaolin based geopolymer mortar. Journal of Building Engineering, 52, 104443.
10. Madlool, N. A., Saidur, R., Hossain, M. S., Rahim, N. A., 2011. A critical review on energy use and savings in the cement industries. Renewable and sustainable energy reviews, 15(4), 2042-2060.
11. Mahmoodi, O., Siad, H., Lachemi, M., Dadsetan, S., Sahmaran, M., 2021. Development and characterization of binary recycled ceramic tile and brick wastes-based geopolymers at ambient and high temperatures. Construction and Building Materials, 301, 124138.
12. Reig, L., Tashima, M. M., Borrachero, M. V., Monzó, J., Cheeseman, C. R., Payá, J., 2013. Properties and microstructure of alkali-activated red clay brick waste. Construction and Building Materials, 43, 98-106.
13. Robayo, R. A., Mulford, A., Munera, J., de Gutiérrez, R. M., 2016. Alternative cements based on alkali-activated red clay brick waste. Construction and Building Materials, 128, 163-169.
14. Robayo-Salazar, R. A., Mejía-Arcila, J. M., de Gutiérrez, R. M., 2017. Eco-efficient alkali-activated cement based on red clay brick wastes suitable for the manufacturing of building materials. Journal of cleaner production, 166, 242-252.
15. Rovnaník, P., Rovnanikova, P., Vyšvařil, M., Grzeszczyk, S., Janowska-Renkas, E., 2018. Rheological properties and microstructure of binary waste red brick powder/metakaolin geopolymer. Construction and Building Materials, 188, 924-933.
16. Sevim, O., Sengul, C. G., 2021. Comparison of the Influence of Silica‐rich Supplementary Cementitious Materials on Cement Mortar Composites: Mechanical and Microstructural Assessment. Silicon, 13(5), 1675-1690.
17. Sevim, O., Baran, M., Demir, Ş., 2021. Mechanical and physical properties of cementitious composites containing fly ash or slag classified with help of particle size distribution. Revista Romana de Materiale, 51(1), 67-77.
18. Sevim, Ö., Demir, İ., 2019. Optimization of fly ash particle size distribution for cementitious systems with high compactness. Construction and Building Materials, 195, 104-114.
19. Sevim, Ö., Demir, İ., 2019. Physical and permeability properties of cementitious mortars having fly ash with optimized particle size distribution. Cement and Concrete Composites, 96, 266-273.
20. Shobeiri, V., Bennett, B., Xie, T., Visintin, P., 2021. A comprehensive assessment of the global warming potential of geopolymer concrete. Journal of Cleaner Production, 297, 126669.
21. Song, W., Yi, J., Wu, H., He, X., Song, Q., Yin, J., 2019. Effect of carbon fiber on mechanical properties and dimensional stability of concrete incorporated with granulated-blast furnace slag. Journal of Cleaner Production, 238, 117819.
22. Şimşek, O., Aruntaş, H. Y., Demir, İ., Yaprak, H., Yazıcıoğlu, S., 2022. Investigation of the Effect of Seawater and Sulfate on the Properties of Cementitious Composites Containing Silica Fume. Silicon, 14(2), 663-675.
23. Whitehurst, E., 1951. Soniscope tests concrete structures, J Am Concr Inst Feb., 47, 433-444.
24. Wu, H., Zuo, J., Yuan, H., Zillante, G., Wang, J., 2019b. A review of performance assessment methods for construction and demolition waste management. Resources, Conservation and Recycling, 150, 104407.
25. Wu, H., Zuo, J., Zillante, G., Wang, J., Yuan, H., 2019a. Construction and demolition waste research: a bibliometric analysis. Architectural Science Review, 62(4), 354-365.