F sınıfı uçucu küllü geopolimer harcının durabilite özelliklerinin araştırılması

Abstract

Alkali aktivasyonu, alüminosilikat malzemeler ile çimentoya alternatif bağlayıcı üretme yöntemidir. Bu amaçla üretilen geopolimerler, uçucu küllerin alkalilerle aktivasyonu sonucu elde edilmektedir. Bu çalışmada, alkalilerle aktifleştirilmiş iki farklı F sınıfı uçucu kül ile üretilen geopolimer harçların üretim ve kür parametrelerinin optimizasyonunu sağlamak amacıyla dayanım ve durabilite özellikleri araştırılmıştır. Sugözü ve Çatalağzı Termik santrali uçucu külleri, sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na2SiO3) ile aktive edilmiştir. Sodyum (Na) oranı %6, %9, %12, %15, ısıl kür sıcaklıkları 60ºC, 80ºC, 100ºC ve ısıl kür süreleri ise 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 saat olacak şekilde deney parametreleri belirlenmiştir.Geopolimer harç numuneleri üzerinde birim ağırlık ve özgül ağırlık, işlenebilirlik, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, ultrasonik hız, su emme ve boşluk oranı, kılcal su emme, basınç altında su işleme derinliği, ıslanma-kuruma, donma-çözülme, hızlı klorür geçirimliliği, karbonatlaşma, rötre, aşınma direnci, yangına dayanıklılık ve hızlandırılmış korozyon deneyleri yürütülmüştür. Çalışma sonucunda üretilen geopolimerlerin dayanım ve durabilite özellikleri açısından en iyi sonuçlar, uçucu küllerin NaOH ile %15 Na oranında 100ºC sıcaklıkta ve 24 saat ısıl kür süresinde aktifleştirilmesi ile elde edilmiştir.

Alkali activation is a method of producing an alternative binder to cement with aluminosilicate materials. Geopolymers produced for this purpose are obtained as a result of the activation of fly ash with alkalis. In this study, strength and durability properties were investigated in order to optimize the production and curing parameters of geopolymer mortars produced with two different F fly ash activated by alkalis. Sugözü and Çatalağzı thermal power plant fly ash were activated with sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3). Experimental parameters were selected to be %6, %9, %12, 15% sodium (Na) ratio to fly ash amount and curing times were 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 hours and curing temperatures were 60ºC, 80ºC, 100ºC.Unit weight and specific gravity, flow workability, flexural strength, compressive strength, ultrasonic velocity, water absorption and void ratio, capillary water absorption, depth of water treatment under pressure, wetting-drying, freezing-thawing, rapid choloride ion penetration, carbonation, shrinkage, abrasion resistance, fire resistance and accelerated corrosion tests were carried out on the geopolymer mortar samples. The optimum results in terms of strength and durability properties of geopolymers produced in the study were obtained by activating the fly ash NaOH at temperature of 100ºC for 24 hours thermal curing time of 15% Na.