Bayburt taşı atıklarının geopolimer tuğla üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Doğal taşlar estetiklikliği, dayanıklılığından dolayı binalarda ve anıtlarda kullanılmıştır. Son yıllarda özellikle kaplama taşı, mezar taşı, süs eşyası olarak kullanıldığı gibi heykel yapımında ve porselen üretiminde de doğal taşlar kullanılmaktadır. Bu yüzden endüstriyelleşmiş ya da endüstriyelleşmekte olan doğal taş üretimi bir çok bölgede gerçekleştirilmektedir. Bu süreç hem ocak hem de atölyede atık ürün oluşturmaktadır. Bu atıklar inşaat sektörü ve birçok sektörde değerlendirildiği gibi atık sahalarında depolanmakta ya da direk çevreye bırakılmaktadır. Rüzgar ve yağmur erozyonu ile taşınan partiküller tarım arazilerini kirletmekte, içme sularını tahrip etmekte ve tozlaşma sonucunda doğa kirliliği oluşturmaktadır. Bu çalışmada dış duvar kaplaması, denizlik ve yüzey kaplamaları yanında çeşitli restorasyon işlerinde, köprü, cami ve çeşme gibi imalatlarda kullanılan Bayburt Taşı (BT) atıkları, alkali aktivatör olan Sodyum Hidroksit (NaOH) ve geopolimerizasyon yöntemi birlikte kullanılmıştır. Böylece yüksek dayanıma sahip yapı tuğlası üretimi amaçlanmıştır.Deneysel çalışmada Bayburt bölgesindeki traverten atıkları ve Bayburt taşı atıkları kullanılarak tuğla üretilmiştir. Bu kapsamda BT ve traverten atıklarını hamur haline getirebilmek için öğütüldükten hemen sonra 5 mol ve 10 mol konsantrasyonlarındaki NaOH çözeltisiyle belli oranlarda karıştırılmıştır. Hamur numuneler laboratuvar şartlarında küre bırakıldıktan sonra 20 °C, 40 °C ve 80 °C sıcaklıkları uygulamak yoluyla sertleştirilmiştir. Priz başlangıcı ve bitişi, eğilme ve basınç dayanımı, aşınma dayanımı, birim hacim ağırlık, su emme, yüksek sıcaklık gibi deneyler katılaşmış örnekler üzerinde yapılmıştır. Bayburt taşı ve traverten atıklarından üretilmiş geopolimer tuğlaların özellikleri geleneksel tuğla malzeme standartları ile karşılaştırılmıştır. Üretilen tuğla yeşil malzeme olarak tanımlanan sıfır CO2 salınıma sahip, daha yüksek dayanımlı, daha ekonomiktir. Bu yüzden üretilen bu tuğlaya çevre dostu malzeme olduğuda söylenebilir.

Natural stones were used in monument and buildings by mankind because of durability and esthetics. Recently, especially, stones have been used as construction material, cladding stone, gravestone, decorative furniture, sculpture, and in porcelain production. Therefore, industrialized or industrializing natural stone production has been carry out in many regions. This process is occur waste product for both in quarry and in workshop. These wastes have been usually used in construction sector, have been stored or thrown out directly in environment. Particles moved by erosion of rain and wind from the waste fields affect domestic water and agricultural areas dramatically, and also nature pollution make up due to dusting.In this study, Bayburt Stone (BS) production wastes which has been used as cladding stone, window ledge and some restoration works such as bridge, mosque and fountain was used in geopolymerization method with an alkali activator like NaOH. Hence, it was aimed that has produced highly strength construction brick. In the experimental study, brick was produced using travertine and BS wastes in Bayburt region. In this scope, as soon as BS and travertine wastes were grinded, they were mixed in certain ratios with 5M and 10M concentrations of NaOH solution to make paste form. After the paste specimens were cured in laboratory condition, firstly they were hardened by 20, 40 and 80 oC heating process for 24 hours in incubator. The end of this process the maximum strength of 2 and 28 days were chosen to manufacture main specimen group to do some other tests. Curing temperature of 20oC had the best strength development values. Setting time, standard consistency tests were done on fresh pastes specimens, flexural and compressive strength, abrasion resistance, unit weight, water absorption, thermal conductivity constant and resistance of elevated temperature tests were done on hardened specimens. Properties of geopolymer brick produced with BS waste and travertine wastes was compared with traditional bricks. Produced brick as known green material has higher compressive strength, more eco-efficiency, and it has zero CO2 emission, and so it could be said it is eco-friendly material.