Strength and absorption characteristics of fly ash based geopolymer composite reinforced with glass fiber

Abstract

Bu tez, uçucu kül, alkali sıvılar, ince agregalar ve cam elyafların bir karışımı olan cam elyaf takviyeli geopolimer harcının mekanik özelliklerini belirlemek için gerçekleştirilmiş olan deneysel bir çalışmanın sonuçlarını sunmaktadır. Cam elyafların geopolimer harçlarının yoğunluk, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, absorpsiyon ve kılcal su emmesi üzerine etkileri araştırılmıştır. Alkali sıvıların toplam miktarının uçucu küle oranı 0.33 olarak alınmıştır. Uçucu külün aktivasyonu için alkali sıvılar olarak NaOH ve Na2SiO3 çözeltileri kullanılmıştır. Na2SiO3 ve NaOH çözelti oranları olarak sırasıyla 2.5 ila 1 olarak alınmıştır. Karışımlara cam elyaf hacimce %0,2, %0,4, %0,6, % 0,8, %1,0 ve %1,2 oranlarında ilave edilmiştir. 60 °C sıcaklıkta 48 saatlik kür rejimi uygulandı. Deneysel sonuçlar, cam elyaflarının eklenmesinin, uçucu kül esaslı geopolimer harçlarının işlenebilirliğini azaltırken basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı değerlerinde iyileşme sağladığını göstermiştir. Bununla birlikte, cam elyafın kullanılması, geopolimer harçlarının su emme ve kılcallık değerlerinde belirgin bir değişime sebep olmamıştır.

This thesis presents results of an experimental program to determine mechanical properties of glass fiber reinforced geopolymer mortar which is a mixture of fly ash, alkaline liquids, fine aggregates, and glass fibers. The effects of inclusion of glass fibers on density, compressive strength, splitting tensile strength, absorption and sorptivity of hardened geopolymer mortar composite (GPMC) was studied. Alkaline liquid to fly ash ratio was fixed as 0.33. NaOH and Na2SiO3 solutions were used as alkaline liquids for activation of fly ash. The alkaline liquid combination ratios of 2.5 to 1 were accounted for Na2SiO3 solution and NaOH solution, respectively. Glass fiber was added to the mixes in 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0% and 1.2% by volume of mortar. Curing regime of 48 hours with 60 oC temperature was applied. The experimental results indicated that inclusion of the glass fibers resulted in decrease of the workability but improvement in compressive strength, splitting tensile strength, of the fly ash based GPM with increased fiber content. However, inclusion of glass fiber did not indicate a remarkable change in the water absorption and sorptivity of the geopolymer mortars.