Termal Enerji Santrali Atıklarının Harç ve Beton Üretiminde Kullanımı: Bir İnceleme Çalışması
Öz
Bu çalışmada, termik santrallerden (uçucu kül, taban külü, senosfer ve biyokütle külü) elde edilen malzemeler ve nano katkıların harç, beton ve geopolimer beton üretiminde kullanımı ele alınmıştır. Son çalışmalar karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir. Termik santral atık ürünleri olan F ve C sınıfı uçucu küller, taban külleri, senosferler ve biyokütle küllerinin ve termik santral atığı olmayan destekleyici nano katkı maddelerinin (nano SiO₂, nano MgO) taze harç ve beton performansı ile sertleşmiş haldeki dayanıklılık performansı üzerindeki etkileri, kullanım oranı aşamaları incelenerek araştırılmıştır. Sonuçlar, F sınıfı uçucu külün çimentonun %15-%60’ı arasındaki oranlar- da dayanıklılığı artırdığını ve yüksek puzolanik performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. C sınıfı uçucu kül daha yüksek başlangıç dayanımlarına ulaşabilir, ancak değişken yapısı sorunlara yol açabilir. Isıya dayanıklı kom- pozit malzemeler için kullanılan geopolimerler, %40’ı geçmeyen oranlarda senosfer kullanılarak üretilebilir ve senosfer sayesinde hafif olması sağlanabilir. %1-4 oranında nano SiO₂ katkı maddesinin kullanımı, harç ve beton yapısı içinde C-S-H oluşumunu artırarak iç yapıyı daha güçlü hale getirir; ancak daha yüksek yüzdelerde zararlı sonuçlar ortaya çıkabilir. Biyokütle külü bazlı geopolimerlerin geleneksel betona kıyasla yüksek oranda CO₂ emi- syonu azaltımı sağlayabildiği tespit edilmiştir. Bununla birlikte, yapılan mevcut çalışmaların uzun vadeli dura- bilite ve standardizasyon açısından sınırlı olduğu, bu alanlarda sürdürülebilirlik açısından daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğu bildirilmektedir.
Anahtar Kelimeler
- Uçucu kül
- taban külü
- senoesfer ve biyokütle külü
- nano katkılar
- harç ve beton
- geopolimer
- durabilite
- sürdürülebilirlik
Destekleyen Kurum
Proje Numarası
Teşekkür
Kaynakça
- Amran, M., Fedyuk, R., Murali, G., Avudaiappan, S., Ozbakkaloglu, T., Vatin, N., ... Gholampour, A. (2021). Fly Ash-Based Eco-Efficient Concretes: A Comprehensive Review of the Short-Term Properties. Materials, 14(15), 4264. https://doi.org/10.3390/ma14154264
- Arasu, A. N., Muthusamy, N., Natarajan, B., Parthasaarathi, R. (2023). Optimization of High Performance Concrete Composites by Using Nano Materials. Research on Engineering Structures and Materials, 9(3): 843-859. https://doi.org/10.17515/resm2022. 602ma1213
- Arroudj, K., Dorbani, S., Oudjit, M., Tagnit-Hamou, A. (2018). Use of Algerian Natural Mineral Deposit as Supplementary Cementitious Materials. International Journal of Engineering Research in Africa, 34, 48-58. https://doi.org/10.4028/www.scien- tific.net/jera.34.48
- Ashwini, K. and Rao, P. (2021). Evaluation of Empirical Relation between Compressive and Flexural Strength of Concrete Partially Using Alccofine and Nano-Silica. Advanced Materials Research, 1167, 77-86. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1167.77
- Azarsa, P. and Gupta, R. (2020). Freeze-Thaw Performance Characterization and Leachability of Potassium-Based Geopolymer Concrete. Journal of Composites Science, 4(2), 45. https://doi. org/10.3390/jcs4020045
- Baciocchi, R., Costa, G., Librandi, P., Stendardo, S., Zingaretti, D. (2021). Assessment of a Carbonation-Based CO2 Utilization Process for the Valorization of CFBC Ash. Industrial & Engineering Chemistry Research, 60(29), 10814-10825. https://doi.org/10.1021/ acs.iecr.1c01126
- Baena-Moreno, F., Leventaki, E., Riddell, A., Wojtasz-Mucha, J., Bernin, D. (2022). Effluents and Residues from Industrial Sites for Carbon Dioxide Capture: A Review. Environmental Chemistry Letters, 21(1), 319-337. https://doi.org/10.1007/s10311-022-01513-x
- Beddu, S., Basri, N., Kamal, N., Mohamad, D., Itam, Z., Sivakumar, N., ... Nazri, F. (2024). Characterization of Coal Combustion Products from Malaysian Power Plant for Building Materials Applications. Matec Web of Conferences, 400, 01007. https://doi. org/10.1051/matecconf/202440001007
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Sürdürülebilir Tasarım
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Salih Yıldırım
*
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
22 Mayıs 2026
Gönderilme Tarihi
20 Nisan 2026
Kabul Tarihi
1 Mayıs 2026
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2026 Sayı: 12