Mechanical properties of slag based geopolymer exposed to chemical attacks

Abstract

Bu çalışma öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (GGBFS) ve alkali aktivatörler kullanılarak üretilen jeopolimer betonun dayanıklılığı üzerine bir incelemeyi sun-maktadır. Üç grup numune hazırlanmış ve bu numuneler ayrı ayrı çözeltilerde 4 hafta bekletilmiş olup numuneler bekletildikleri çözeltilere göre (%5 sülfürik asit, %5 magnezyum sülfat ve % 3,5 tuzlu su) kategorize edilmiştir. Karşılaştırma amacıyla kalite kontrol numuneleri için OPC (Ordinary Portland Cement) beton da kullanılmıştır. Çalışılan başlıca parametreler; ağırlık değişimi, basınç dayanımı, çekme mukavemeti ve kırılma tokluğudur. Çözelti maruziyeti altında jeopolimer betonun performansının, sıradan Portland çimentosu (OPC) kullanılarak üretilen normal betonun performansından daha üstün olduğu gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, so-dyum silikat ve sodyum hidroksit gibi aktivatörler ile jeopolimer beton numunelerinin bazılarında belirgin mukavemet azalması gözlenmiştir. GGBFS tabanlı jeopolimer beton, kimyasal saldırılara karşı yüksek direnç kapasitesi nedeniyle tüm numuneler arasında en iyi performansı sergilemiştir.

This study presents an investigation on the durability of geopolymer concrete produced with ground granulated blast furnace slag (GGBFS) and alkaline activators. Three groups of specimens were submerged in solutions for up 4 weeks and were categorized according to solution types in which they were submerged: 5% sulphuric acid, 5% magnesium sulphate and 3.5% salt water. Ordinary Portland Cement (OPC) concrete was also used for quality control specimens for comparison purpose. Main parameters studied were the weight change, compressive strength, splitting tensile strength, and fracture toughness. The performance of geopolymer concrete under solution exposure was superior to that of normal concrete produced using ordinary Portland cement (OPC) concrete. Significant strength reduction, however, was observed in some of the geopolymer concrete samples with activators such as sodium silicate and sodium hydroxide. GGBFS-based geopolymer concrete exhibited the best performance among all specimens due to its high resistance capacity against chemical attack.