Sodyum Hidroksit ile Aktive Edilmiş Farklı Volkanik Orijinli Kayaç Esaslı Geopolimer Harçların Mekanik Özellikleri
Özet Görüntüleme: 245
/ 
PDF İndirme: 200
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.7771748Anahtar Kelimeler:
Volkanik tüf, volkanik cüruf, geopolimer, alkali aktivasyon, sodyum hidroksitÖzet
Çimento sektöründe sürdürülebilir çimento üretimini sağlamak için farklı puzolanlar kullanılmaktadır. Killeşen veya zeolitleşen yapıda olabilen önemli bir doğal puzolan kaynağı olan piroklastik kayaçlar, volkanik olaylar sırasında patlamalı volkandan çıkan her çeşit kırıntılı malzemenin bir depolanma alanında birikmesiyle oluşurlar. Volkan külü ve volkan tozunun pekişmesi ile oluşan kayaçlara "volkanik tüf" adı verilmektedir. Bazik bileşimdeki volkan camlarından oluşan kayaçlara "volkan cürufu" denilmektedir. Piroklastik kayaçların en önemli özelliği kolayca bozunarak zeolit minerallerine dönüşebilmesidir. Özellikle Türkiye'de klinoptilolit minerali içeren zeolit yatakları bu şekilde oluşmuştur. Zeolit mineralleri bakımından zengin hidrolik özelliklere sahip bu piroklastikler doğal puzolan olarak tanınmaktadır. Bu çalışmada "volkanik cüruf" özelliğine sahip Antakya ve "volkanik tüf" özelliğine sahip Manisa Gördes yörelerinden temin edilen sırasıyla "VC" ve "VT" olarak adlandırılan volkanik orijinli kayaçların geopolimer harç üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Volkanik orijinli kayaçların alkali aktivasyonu için %8 sodyum konsantrasyonlarındaki sodyum hidroksit kullanılarak 40x40x160mm boyutlarında geopolimer harç numuneleri üretilmiştir. Volkanik orijinli kayaçlar ASTM-C618 puzolanik incelik sınırına göre öğütülmüştür. Üretilen geopolimer harç numuneleri 36, 72 ve 96 saat 80°C’lik ısı kürüne tabi tutulmuştur. 80°C kür sıcaklığında 96 saat etüvde ısıl kür uygulaması yapılan geopolimer harçlarda en yüksek eğilme dayanımı değerinin VT12.5 numunesinde (7.8 MPa) olduğu ve en yüksek basınç dayanımı değerinin VT12.5 numunesinde (44.3 MPa) olduğu görülmüştür.
Referanslar
Altan, E., Erdoğan, S.T., (2012), Alkali activation of a slag at ambient andbelevated temperatures. Cement and Concrete Composites, 34(2):131-139pp.
Al Bakri, M., Kamarudin, H., BinHussain M., Nizar, I., Zarina, Y. and Rafiza, A.R., (2011), The effect of curing temperature on physical and chemical properties of geopolymers. Physics Procedia, 22, 286-291.
Alemayehu, E., Lennartz, B., (2009), Virgin volcanic rocks: kinetics and equilibrium studies for the adsorption of cadmium from water. J. Hazard. Mater. 169 (1-3) 395-401, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.03.109.
ASTM C1437-20, (2020), Standard test method for flow of hydraulic cement mortar. ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM C618-19, (2019), Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete. ASTM International, West Conshohocken, PA.
ASTM C187-16, (2016), Standard test method for amount of water required for normal consistency of hydraulic cement paste. ASTM International, West Conshohocken, PA.
Başçik, H.İ., (2019), Kalsine edilmiş doğal puzolan esaslı geopolimer harç geliştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği ABD.
Davidovits, J., (2008), Geopolymer chemistry and applications. Geopolymer Institute, ISBN: 2-951-48201-9, p 585, 255-275.
Davidovits, J., (1991), Geopolymers: inorganic polymeric new materials. Journal of Thermal Analysis, 37, 1633-1656.
Ergeshov, Z., (2021), Uçucu kül tabanlı geopolimer harçlarda silis dumanı ikamesinin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği ABD.
Ekaputri, J. J., Junaedi, S., Wijaya, (2017), Effect of curing temperature and fiber on metakaolin-based geopolymer. Procedia Eng. 171 572 -583 .
Fisher, R. V., (1961), Proposed classification of volcaniclastic sediments and rocks. Geol. Soc. Amer. Bull. 72, 1409-1414.
Helvacı, C., ve Erkül, F., (2001), Volkaniklastik Kayaçlar: oluşumu, genel özellikleri ve sınıflaması. DEÜ, Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, 93 sayfa, İzmir.
IEA, (2015), Energy Technology Perspectives-Mobilising Innovation to Accelerate Climate Action.
Jun Y., Oh E.J. (2014), Mechanical and microstructural dissimilarities in alkali activation for six Class F Korean fly ashes. Construction and Building Materials, 52, 396-403.
Karadağ, S., (2021), Öğütülmüş granüle yüksek fırın cüruf bazlı geopolimer betonların %5 sülfürik asit ortamında mekanik özelliklerinin ve kimyasal durabilitesinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Gelişim Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği ABD.
Khale, D., Chaudhary, R., (2007), Mechanism of geopolymerizaton and factors ınfluencing its development: A Review. Journal of the Material Science, 42, 729-746.
Komnitsas, K., Zaharaki, D. and Perdikatsis, V., (2007), Geopolymerisation of low calcium ferronickel slags. Journal of the Material Science, 42, 3073-3082.
Mo, B., Zhu, H., Cui, X., He, Y., Gong, S., (2014), Effect of curing temperature on geopolymerization of metakaolin - based geopolymers. Appl. Clay Sci. 99 144-148 .
Nagral, M. R., Ostwal, T., Chitawadag, M., (2014), Effect of curing temperature and curing hours on the properties of geopolymer concrete. Int. J. Comput. Eng. Res. 4 ( 9 ) 1-11.
Nisbet, M. A., (1996), Information the reduction of resource ınput and emissions achieved by addition of limestone to portland cement. Portl. Cem. Assoc., c. 9781, sayı 847, ss. 0-10.
Norholm, A., (1995), Notes on energy conservation. FL Smidth and Co. Seminar, Istanbul, Turkey.
Okucu, A., (2000), Volkanik tüflerle birlikte cürufun çimento katkı maddesi olarak kullanılabilirliği. Balıkesir Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, Balıkesir, 73-80 s.
Rose, W.I., Durant, A.J., (2009), Fine ash content of explosive eruptions. J. Volcanol. Geotherm. Res. 186 (1-2) 32-39, https://doi.org/10.1016/j. jvolgeores.2009.01.010.
Santa, R.A.A.B., Bernardin, A.M., Riella, H.G., Kuhnen, N.C., (2013), Geopolymer synthetized from bottom coal ash and calcined paper sludge. J. Clean Prod. 57 302-307, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2013.05.017.
Schmid, R., (1981), Descriptive nomenclature and classification of pyroclastic deposits and fragments: recommendations of the IUGS Subcommision on the Systematics of Igneous rocks. Geology, 9, 41-3.
TS EN 196-1, (2009), Çimento Deney Metotları- Bölüm 1: Dayanım Tayini. TSE, Ankara.
Villa, M. S. E., Spada, F., (2005), İItalcementi Group Crushing and Grinding Course.
Venuat, M., (1980), Lightweight Agregates-an Uptading Survey of Materials. Production Technology, Innovations and Inventions, Lightweight Concrete, The Concrete Society, The Construction Pres, Lancester London Newyork.
Wadge, G., (1984), Comparison of volcanic production rates and subduction rates in the Lesser Antilles and Central America. Geology 12 (9) 555–558, https://doi.org/10.1130/0091-7613(1984)122.0.CO;2.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2023 Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
Dergimizde yayımlanan makaleler, 