ALKALİLERLE AKTİVE EDİLMİŞ HARÇLARIN ÇEKİP ÇIKARMA VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN BELİRLENMESİ

Öz

Bu çalışmada farklı oranlarda Yüksek Fırın Cürufunun (YFC) alkalilerle aktive edilmesiyle üretilen çimentosuz harçların basınç ve eğilme dayanımları, aşınma ve çekip çıkarma dayanımları araştırılmıştır. Karışım oranı ağırlıkça 1:2.75:0.485 bağlayıcı (çimento, cüruf): ince agrega: su kullanılarak, % 50, % 100 oranlarında ve özelliklerin karşılaştırılabilmesi için % 0 oranında cüruf, çimento ile yer değiştirilmiştir. Cüruf aktivasyonu için karışımın sodyum konsantrasyonu % 5 olacak şekilde sodyum hidroksit (NaOH) ve modülü 3 olan (SiO2/Na2O) sodyum silikat (Na2SiO3) çözeltisi ilave edilmiştir. Hazırlanan her harç karışımı için kür sıcaklıkları 40, 60 ve 80°C olarak belirlenmiş ve etüvde bekleme süresi 6, 12 ve 24 saat olarak seçilmiştir. Deney sonuçlarına göre sıcaklık kürünün % 100 YFC’li alkalilerle aktive edilmiş (AAE) harçlarda dayanımı artırıcı yönde etkisi olduğu, ancak 80°C’de tüm numunelerin özelliklerinin olumsuz etkilendiği belirlenmiştir. AAE cüruflu harçların eğilme dayanımlarının kontrol numunelerine göre daha düşük olduğu görülmüştür. Çekip çıkarma deney sonuçlarının da basınç dayanımında olduğu gibi, % 100 YFC içeren AAE harçlarda en yüksek, % 50 YFC içeren AAE harçlarda ise en düşük olduğu görülmüştür. Ayrıca YFC içeren AAE harç numunelerin aşınma dirençlerinin daha düşük olduğu da belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Alkali aktivasyonu, cüruf, aşınma direnci, çekip çıkarma direnci

INVESTIGATION OF THE ABRASION AND PULL-OUT RESISTANCE OF ALKALI ACTIVATED SLAG MORTARS

Abstract

In this study mechanical properties, abrasion and pull out resistance of alkali activated Ground Granulated Blast Furnace Slag (GBS) mortars containing different slag replacements is investigated. The mortar mixture proportions were 1:2.75:0.485 by weight of binder, sand and water. GBS was used at 0, 50 and 100% replacement of cement by weight to compare the properties. For alkali activation of slag, liquid sodium silicate (Na2SiO3) having a module (SiO2/Na2O) of 3 and sodium hydroxide (NaOH) were added to get a 5% Na concentration in the mixture. The mortar specimens were exposed to different curing temperatures as 40, 60, and 80°C for 6, 12, and 24 hours. The compressive strength of slag mortar containing 100% GBS increased with increasing in the curing temperatures up to 60°C, and the properties of all samples were negatively affected at 80°C. The use of the mixture of cement and GBS negatively affected the compressive strength of mortars with respect to cement mortar. Activation of GBS in mortar production alleviated the flexural strength considerably. Pull out resistance of alkali activated mortar with 100% GBS was the highest as in compressive strength; however, pull out resistance of alkali activated mortar with 50% GBS was the lowest. Abrasion resistances of mortars containing cement only were remarkably higher than those of the alkali activated GBS mortars.

Keywords

• Alkali activation, granulated blast furnace slag, abrasion resistance, pull-out resistance

Kaynakça

1. [1] ŞENTÜRK, A., GÜNDÜZ, L., TOSUN, Y. İ., SARIŞIK, A., Mermer Teknolojisi, SDÜ MühendislikMimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü, Isparta, 1996.
2. [2] ALTUN, I.A., YILMAZ, I., "Study on Steel Furnace Slag with High MgO as Additive in Portland Cement", Cement and Concrete Research, 32, 1247-1249, 2002.
3. [3] XIAOGUANG, Y., WEN, N., XUFANG, Z., YALI, W., "Effect of Alkali-Activation on AluminosilicateBased Cementitious Materials", Journal of University of Science and Technology Beijing, Mineral, Metallurgy, Material, 15, 796-801, 2008.
4. [4] SAKAI, K., WATANABE, H., SUZUKI, M., HAMAZAKI, K., "Properties of Granulated Blast-Furnace Slag Cement Concrete", ACI Spec. Publ., 132, 1367-1383, 1993.
5. [5] MORANVILLE-REGOURD, M., "Cements Made from Blast-Furnace Slag", Lea’s Chemistry of Cement and Concrete, 4, 633–674, 1998.
6. [6] FULTRON, F.S., "The Properties of Portland Cement Containing Milled Granulated Blast-Furnace Slag", Portland Cement Institute Memogr, 4-66, 1998.
7. [7] FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A., PALOMO, A., "Composition and Microstructure of Alkali Activated Fly Ash Binder: Effect of the Activator", Cement and Concrete Research, 35, 1984-1992, 2005.
8. [8] BİLİM, C., ATİŞ, C.D., "Alkali Activation of Mortars Containing Different Replacement Levels of Ground Granulated Blast Furnace Slag", Construction and Building Materials, 28, 708-712, 2012.

9. [9] ALTAN, E., ERDOĞAN, S.T., "Alkali Activation of A Slag at Ambient and Elevated Temperatures", Cement and Concrete Composites, 34, 131-139, 2012.
10. [10] BERNAL, S.A., GUTIÉRREZ, R.M., PEDRAZA, A.L., PROVIS, J.L., RODRIGUEZ, E.D., DELVASTO, S., "Effect of Binder Content on the Performance of Alkali-Activated Slag Concretes", Cement and Concrete Research, 41, 1-8, 2011.
11. [11] LEE, N.K., LEE, H.K., "Setting and Mechanical Properties of Alkali-Activated Fly Ash/Slag Concrete Manufactured at Room Temperature", Construction and Building Materials, 47, 1201-1209, 2013.
12. [12] TS EN 197-1, “Genel Çimentolar-Bölüm 1: Genel Çimentolar-Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri” Türk Standartları Enstitüsü, 2002.
13. [13] BİNGÖL, A.F., GÜL, R., "Donatı-Beton Aderansı, Yüksek Sıcaklıkların Beton Dayanımına ve Aderansa Etkileri Konusunda Bir Derleme", Tübav Bilim Dergisi, Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Müh. Bölümü, Erzurum, 2, 211-230, 2009.