Kompozisyon Değişiminin Geopolimer Köpük Beton Temel Özelliklerine Etkisi

Yıl 2018, Cilt: 1 Sayı: 1, 5 - 11, 25.12.2018

Mustafa Serhat Başpınar Cansu Kurtuluş

Öz

Geopolimer teknolojisi, uçucu külün kullanımında çevre ve ekoloji üzerindeki olumsuz etkilerinden kaçınarak yeni ve iyi bir çözüm sunmaktadır. Doğal mineraller ve uçucu kül, yüksek fırın cürufu gibi endüstriyel alüminosilikat minerallerinin genellikle NaOH ve sodyum silikatın oluşturduğu alkali ortamda reaksiyona girmesi sonucu üretilebilen inorganik polimerlerdir. Bu çalışmada uçucu kül temel Jeopolimer malzemesi olarak kullanılmıştır. Köpükleştirme maddesi olarak hidrojen peroksit kullanılmıştır. Uçucu kül ve yüksek fırın cürufunun karışım oranlarını değiştirerek farklı örnek serileri hazırlanmıştır. Fiziksel ve mekanik özellikler test edilmiştir. Mineralojik ve mikroyapısal karakterizasyonlar XRD ve SEM teknikleri ile yapılmıştır. Artan yüksek fırın cürufu ilavesi çatlak oluşumuna neden olmuştur. İri agrega ilavesi, kuruma büzülmesini önemli ölçüde azaltmış ve çatlak oluşumunu önlemiştir. Aynı zamanda iri agrega katkısının geopolimer köpük beton bloklarının yoğunluğunun düşmesine yardımcı olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

H2O2, Geopolimer, Köpük Beton, Uçucu Kül, Perlit

Kaynakça

• Bakharev, T. 2005. “Durability of Geopolymer Materials in Sodium and Magnesium Sulfate Solutions.” Cement and Concrete Research 35 (6): 1233–46. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.09 .002.
• Bakharev, T., J. G. Sanjayan, and Y. B. Cheng. 1999. “Effect of Elevated Temperature Curing on Properties of Alkali-Activated Slag Concrete.” Cement and Concrete Research 29 (10): 1619– 25. https://doi.org/10.1016/S0008- 8846(99)00143-X.
• Bakharev, Tatiana, Jay Gnananandan Sanjayan, and Yi-Bing Cheng. 1999a. “Alkali Activation of Australian Slag Cements.” Cement and Concrete Research 29 (1): 113–20. https://doi.org/10.1016/S0008- 8846(98)00170-7.
• Damtoft, J.S., J. Lukasik, D. Herfort, D. Sorrentino, and E.M. Gartner. 2008. “Sustainable Development and Climate Change Initiatives.” Cement and Concrete Research 38 (2). Pergamon: 115–27. https://doi.org/10.1016/J.CEMCONRES.2007. 09.008.
• Davidovits, J. 2015. “False Values on CO2 Emission For Geopolymer Cement/Concrete.” Scientific Papers, 1–9. https://www.geopolymer.org/fichiers_pdf/Fal se-CO2-values.pdf.
• Deventer, Jannie S.J. Van, John L. Provis, and Peter Duxson. 2012. “Technical and Commercial Progress in the Adoption of Geopolymer Cement.” Minerals Engineering 29 (March). Pergamon: 89–104. https://doi.org/10.1016/J.MINENG.2011.09.0 09.
• Duan, Ping, Chunjie Yan, and Wei Zhou. 2016. “Influence of Partial Replacement of Fly Ash by Metakaolin on Mechanical Properties and Microstructure of Fly Ash Geopolymer Paste Exposed to Sulfate Attack.” Ceramics International 42 (2). Elsevier: 3504–17. https://doi.org/10.1016/J.CERAMINT.2015.10 .154.
• Gartner, Ellis, and Hiroshi Hirao. 2015. “A Review of Alternative Approaches to the Reduction of CO2 Emissions Associated with the Manufacture of the Binder Phase in Concrete.” Cement and Concrete Research 78 (December). Pergamon: 126–42. https://doi.org/10.1016/J.CEMCONRES.2015. 04.012.
• Hansen W. "Drying Shrinkage Mechanisms in Portland Cement Paste" J. Am. Ceram. Soc. vol. 70, pp. 323-328, 1987 Jaarsveld, J.G.S. van, J.S.J. van Deventer, and G.C. Lukey. 2003. “The Characterisation of Source Materials in Fly Ash-Based Geopolymers.” Materials Letters 57 (7). North-Holland: 1272– 80. https://doi.org/10.1016/S0167- 577X(02)00971-0.
• Lee, N. K., J. G. Jang, and H. K. Lee. 2014. “Shrinkage Characteristics of Alkali-Activated Fly Ash/slag Paste and Mortar at Early Ages.” Cement and Concrete Composites 53. Elsevier Ltd: 239–48. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014. 07.007.
• Davidovits J. 2008. Geopolymer Chemistry and Applications. Phair, J.W., and J.S.J. Van Deventer. 2001. “Effect of Silicate Activator pH on the Leaching and Material Characteristics of Waste-Based Inorganic Polymers.” Minerals Engineering 14 (3): 289–304. https://doi.org/10.1016/S0892- 6875(01)00002-4.
• Provis, John L., and Jan Stephanus Jakob Van Deventer. 2009. “Geopolymers : Structure, Processing, Properties and Industrial Applications,” 454.
• Puertas, F, T Amat, A Fernández-Jiménez, and T Vázquez. 2003. “Mechanical and Durable Behaviour of Alkaline Cement Mortars Reinforced with Polypropylene Fibres.” Cement and Concrete Research 33 (12). Pergamon: 2031–36. https://doi.org/10.1016/S0008- 8846(03)00222-9.
• Toniolo, Nicoletta, and Aldo R. Boccaccini. 2017. “Fly Ash-Based Geopolymers Containing Added Silicate Waste. A Review.” Ceramics International 43 (17). Elsevier Ltd and Techna Group S.r.l.: 14545–51. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.07.2 21.TSE 13655 Specification for masonary units- Foamed concrete masonary units. 2015.
• Wongkeo, Watcharapong, Pailyn Thongsanitgarn, and Arnon Chaipanich. 2012. “Compressive Strength and Drying Shrinkage of Fly Ash- Bottom Ash-Silica Fume Multi-Blended Cement Mortars.” Materials 10 and Design 36.Elsevier Ltd: 655–62. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.11.04
• Zhang W., Zakita M., Hama Y. " Influence of aggregate materials characteristics on the drying shrinkage properties of mortar and concrete" Construction and Building Materials, vol. 49, pp. 500-510, 2013.