Atıklardan şlam uzaklaştırmanın macun dolgu dayanım ve işlenebilirlik özelliklerine etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında, macun dolguda normal Portland çimentosu (NPÇ) yerine alkali kimyasallar ile aktifleştirilmiş yüksek fırın cürufu (AAS) kullanımının ve atık inceliğindeki değişimin (normal atık-NA ve deslimed atık-DA) dayanım, duraylılık ve işlenebilirlik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Atıklardan şlam uzaklaştırma işleminin katı oranını ve aynı bağlayıcı oranında bağlayıcı miktarlarını artırdığı görülmüştür. NPÇ-DA kullanımı, NA örneklerinden yaklaşık %22-90 daha yüksek dayanım üretimini sağlamıştır. AAS kullanılması durumunda erken kür sürelerinde dayanım kazanımı yavaş iken, 28 günlük kür süresinden sonra etkin sertleşme prosesinden dolayı hızlı bir artış göstermiştir. 28 günlük kür süresinde eşik dayanım değerleri NA için %7 NPÇ, %6 LSS-S ve %6 NaOH-S; DA için ise %6 NPÇ, %6 LSS-S ve %5 NaOH-S bağlayıcı oranlarında sağlanmıştır. LSS-DA ve %10 aktivatör dozajındaki numunelerin tavan tahkimatı özelliğine sahip olduğu görülmüştür. Modül oranının (Ms) artması ile dayanım kazanımı özellikle DA durumunda (2.0 Ms haricinde) artmıştır. Macun dolguda düşük katı oranı, yüksek bağlayıcı oranı ve artan LSS ilavesi durumunda işlenebilirlik derecesi artmıştır. AAS kullanımı macun dolgunun işlenebilirlik derecesini NPÇ'ye kıyasla genel olarak iyileştirmiştir.

The coupled effect of the use of alkali-activated slag (AAS) with full (FT) and deslimed tailings (DT) on the strength, durability and workability properties of paste backfill (PB) was investigated in this study. Desliming was seen to increase the solid content and the amount of binder for a given binder proportion. The use of ordinary Portland cement (OPC) with DT produced higher strengths by 22-90% than FT samples. Lower strength gain rate was obtained at early curing period in case of AAS. However, this rate was observed to be faster after 28-days. OPC samples at 7 wt.%, liquid sodium silicate + slag (LSS-S) and sodium hydroxide + slag (NaOH-S) samples at 6 wt.% binder content for NA, and; OPC samples at 6 wt.%, liquid sodium silicate+slag (LSS-S) samples at 6 wt.% and sodium hydroxide + slag (NaOH-S) samples at 5 wt.% binder content for DA were seen to provide the threshold strength value of 1.0 MPa at 28-days. LSS with 10 wt.% activator concentration (Na2O) and DA use displayed as a mine support material behaviour. Lower solid content, higher binder content and increased LSS addition based on PB design improved the workability properties. AAS samples also increased the workability levels of fresh PB mixture compared to those of OPC materials.