Fındık dış kabuğu külünün puzzolanik özellikleri

Abstract

ÖZET İnsanoğlu yaşamı boyunca sürdürürken büyük miktarda malzeme tüketmekte ve büyük miktarlarda da atık malzeme üretmektedir. Tükettiği malzemeler ağırlıkları açısından incelenirse sudan sonraki sırayı inşaat malzemelerinin aldığı görülür. İnşaat malzemelerinin en genel kimyasal elementleri oksijen, silisyum, kalsiyum, demir, alüminyum, karbon ve hidrojendir. Bu elementler doğada bulundukları gibi, birçok atık malzeme içinde de önemli oranda bulunmaktadırlar. Bu nedenle atık malzemeleri, yapı malzemesi olarak kullanmak çevre kirliliği ve atıkların değerlendirme problemlerine iyi bir çözüm olacaktır. Puzzolan malzeme, kendi başına bağlayıcı olmayan ancak kireç veya çimento ile birlikte kullanıldığında bağlayıcılık özelliği kazanan inorganik bünyeli malzemelerdir. Doğal puzzolanlar ve pişmiş topraktan elde edilen yapay puzzolanlar binlerce yıldır kullanılmaktadır. Yapay puzzolanlann üretiminde tanmsal atık ürünlerinden de faydalanılmaktadır. Yapılan araştırmalarda Hindistan, Pakistan, Malezya, Irak, Mısır, Arabistan, Amerika, Türkiye vb. ülkelerde tanmsal ürün artığı olan prinç kabuğu ve buğday sapı külünün, puzzolan malzeme olarak değerlendirilmesi konusunda deneysel çalışmalara rastlanmıştır. Bu çalışmada, ülkemizde tarım ürünleri arasında önemli bir payı olan findik ağacı meyvasmın dış kabuk külünün puzzoîanik özellikte olup, olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla, findik dış kabuğu 570°C'da sabit ısıda 5 saat süre ile yakılarak kül elde edilmiştir. Amorf yapı elde etmek amacıyla küller yakıldıktan sonra laboratuar sıcaklığında ani bir şekilde soğutulmuştur. Elde edilen kül öğütülerek çimento boyutunda inceltilmiştir. Külün puzzoîanik karakterde olup olmadığını araştırmak için standartlara uygun kimyasal ve mekanik deneyler yapılmıştır. Bunun yanında külün katkı oranlarının etkisini iç yapı olarak incelemek için %0, %8, %16 ve %24 kül katkılı çimento pastaları üretilmiştir. Fındık dış kabuğunda, külde ve 28. günde 4 grup çimento pastasında X-Işını Difraktometresi ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile iç yapı incelemesi yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlara göre, findik dış kabuğu külü yaklaşık %45.30 oranında SiOa içermektedir. Uygun yakma sıcaklığı 570±25°C ve yakma süresi 5 saat olarak belirlenmiştir. Mekanik ve kimyasal deney sonuçlarına göre kül puzzoîanik özelliktedir. Kül oranı arttıkça, bağladığı serbest kireç oram artmaktadır. Fındık dış kabuğu külü puzzoîanik özelliği nedeniyle üretildiği bölgelerde kireç ve çimentoya katılarak, bağlayıcı malzeme olarak değerlendirilebilir.

ABSTRACT Man and his activities produce a lot of wastes. At the same time man consumes many things. Amongst the various things man consumes building materials happen to be the largest in terms of weight next only perhaps to water. The most commen chemical elements in these building materials are oxygen, silicium, calsium, iron, aluminium, carbon and hydrogen, most interestingly, these very chemical elements are the ones which are to be found in abundance in nature as well as in most of the wastes. Utilization of wastes by converting them into building materials, therefore, appears prima facie the most logical answer and should create the least difficulties from the point of view of the overall dimensions of waste disposal and utilization problem. Natural and artificial puzzolanas have been used to obtain hydraulic binders for over a thousand years. Hardening of puzzolanic cement pastes can result from the reaction between puzzolan and the lime or is produced fallowing hydration of portland cement silicates. The puzzolanic reaction does not alter cement clinker hydration; it complements and integrates the hydration process because it results in a lower portlandite content and an increase in calsium silicate hydrates. In this study, the puzzolanic ash is aimed to be obtained from filbert husk. The filbert husks are burned in the electrical ash furnace by which the burning temperature of 570°C is achieved and kept constant for 5 hours. After burning, the filbert husk ashes are cooled quickly at room temperatures. The obtained ash is fined by grinding. Beeing in puzzolanic character of the ash is proven through chemical, mechanical experiments. %0,%8,%16 and %24 ash added cement pastes have been made. At the 28. day, the four groups of cement pastes are investigated with X-ray Difractogram and with Scanning Electron Microscope (SEM). According to test results, filbert husk ash containes 45.30% SİO2. The suitable burning temperature is 570±25°C and the suitable burning time is 5 hours. According to the mechanical and chemical test results, the ash is in puzzolanic character. As ash content increases, CaO content decreases. Filbert husk ash could be used as a binder by adding it to cement or lime. XI