Yüksek fırın cürufu ve uçucu külün tuğla üretiminde katkı olarak kullanılmasının araştırılması

Abstract

Bu tezde, tuğla üretiminde uçucu kül (UK) ve yüksek fırın cürufu (YFC) katkıları kullanılarak yüksek mühendislik özelliklerine sahip tuğla üretilmesi amaçlanmıştır. UK ve YFC, tuğla üretiminde kile katkı olarak ağırlıkça; % 10, % 20, % 30, % 40 oranlarında ayrı ayrı ve toplam katkı oranı % 40'ı aşmamak üzere % 10, % 20, % 30 değişik oranlarda birlikte kullanılarak tuğla örnekleri oluşturulmuştur. Çalışmada kullanılan kil Bartın İlinden, uçucu kül Zonguldak İli Eren Enerji Termik santralinden ve YFC Karabük İli KARDEMİR demir çelik fabrikasından alınmıştır. Tuğla örnekleri farklı sıcaklıklarda (850, 950 ve 1050 ºC) pişirilerek fiziksel ve mekanik deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre UK katkılı tuğla örneklerinde kızdırma kaybı, su emme ve görünür porozite değerleri azaltmıştır. UK katkı oranının artması ile tuğla örneklerin basınç mukavemet değerlerini azaltmıştır. YFC katkılı tuğla örneklerinde ise kızdırma kaybı, su emme ve görünür porozite değerleri azalmıştır. YFC katkı oranının artması ile tuğla örneklerin net birim hacim ağırlık ve basınç mukavemet değerleri artmıştır. Pişirme sıcaklığının artması örneklerin, basınç mukavemeti değerlerini arttırıcı etki etmiştir. Tuğla üretiminde katkı olarak ısı yalıtım özelliği bakımından 850 ºC pişirme sıcaklığında % 40 oranında UK katkısı, basınç mukavemeti bakımından 950 ºC pişirme sıcaklığında % 40 oranında YFC katkısı kullanılabilir olduğu ve 950 ºC 'de pişirme sıcaklığında, YFC ve UK katkılarının % 10 oranlarında birlikte kullanıldığı tuğlalarda, katkısız tuğlalara göre daha iyi ısı yalıtım özelliği ve basınç mukavemeti değeri yönleri ile kullanılabilir olduğu düşünülmektedir.

Purpose of this thesis study is to produce clay brick with high isolation and engineering characteristics via addition of fly ash (FA) and blast furnace slag (BFS). Milled FA and BFS were added to clay at the ratios of; 10 %, 20 %, 30 % and 40 % separately and 10 %, 20 %, 30 % together without exceeding 40 % of total weight. In the study, clay is provided from Bartin Province, FA is provided from Eren Energy Thermal Reactor located at Zonguldak Province and Finally BFS is provided from Kardemir Iron Steel Industry Trade & Co. Inc. located at Karabük Province. The shaped samples are cooked at different temperatures (850, 950 and 1050 ºC) and physical and mechanical tests are conducted on these samples. According to the test results, addition of FA reduces the loss on ignition values, water absorptions and porosities of brick samples. In addition to this, increase in FA replacement ratio reduces the compressive strengths of brick samples. Addition of BFS reduces loss on ignition values, water absorptions and porosities of brick samples. Increase in BFS also increases the bulk densities and compressive strengths of brick samples. Increase in cooking temperature has an increasing effect on compressive strengths of samples. In terms of heat insulating brick production, addition of 40 % FA, at 950 ºC cooking temperature, can be useful; in terms of high compressive strength brick production, addition of 40 % BFS, at 950 ºC cooking temperature, can be used. Also, brick samples, produced via addition of BFS and FA together at the replacement ratios of 10 % for each additives, at 950 ºC cooking temperature, are thought to have better heat insulations and compressive strengths compared to bricks without any addition.