Uçucu kül tabanlı geopolimer harçlarda farklı sıcaklık ve NaOH oranlarında diatomit ikamesinin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada F sınıfı uçucu kül ile üretilen geopolimer harç numunelerin farklı sıcaklık ve NaOH oranlarında diatomit ikamesinin fiziksel ve mekanik özellikleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Sodyum hidroksit (NaOH) aktivatör olarak seçilmiş olup, bağlayıcı malzemeye göre ağırlıkça %8, %10 ve %12 oranında Na+ içerecek şekilde harç karışımlarda kullanılmıştır. Geopolimer harç karışımların hazırlanmasında bağlayıcı malzemeye göre ağırlıkça %1, %2, %3, %4 ve %5 oranlarında diatomit, F sınıfı uçucu kül ile yer değiştirerek kullanılmıştır. Üretilen geopolimer harç numunelere 60°C, 75°C ve 90°C sıcaklıklarda 24, 48 ve 72 saat ısıl kür uygulanmıştır. Geopolimer harç numuneleri üzerinde işlenebilirlik, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, yüksek sıcaklığa dayanıklık tayini ve içyapı deneyleri kapsamında FESEM ve EDX analizleri yapılmıştır. Çalışma sonucunda, genel olarak üretilen geopolimer harç numunelerinde %1 ve %2 oranlarında diatomit ikamesi mekanik dayanım değerlerini artırdığı görülmüştür. Ayrıca düşük sıcaklıkta (60 °C) ve 24 saat kür uygulanan diatomit ikameli harçlarda yüksek sıcaklık sonrası basınç dayanımlarının artığı görülmüştür. 75°C ve 90°C de ısıl kür uygulanan geopolimer harçlarda diaomit ikamesi yüksek sıcaklık direncini olumsuz etkilemiştir. Bu durum FESEM görüntülemesi yapılarak da desteklenmiştir. Anahtar Kelimeler: Geopolimer, uçucu kül, diatomit, fiziksel ve mekanik özellikler, içyapı

In this study, the effects of diatomite substitution at different temperatures and NaOH ratios on the physical and mechanical properties of geopolymer samples produced with F class fly ash were investigated. Sodium hydroxide (NaOH) was chosen as the activator and used to contain 8%, 10% and 12% Na+ by weight based on the binder material. In the preparation of the mixtures, it was used by replacing the diatomite binder in the ratios of 1%, 2%, 3%, 4% and 5% by weight according to the binder material.The produced geopolymer mortar samples were heat cured at 60 °C, 75 °C and 90 °C for 24, 48 and 72 hours. FESEM and EDX analyzes were carried out on geopolymer mortar samples within the scope of workability, flextural strength, compressive strength, high temperature resistance determination and internal structure tests. As a result of the study, it was observed that 1% and 2% diatomite substitution in geopolymer mortar samples produced in general increased the mechanical strength values. In addition, low temperature (60 °C) and 24 hours cured diatomite substituted mortars have shown an increase in their compressive strength after high temperature. In geopolymer mortars heat cured at 75 °C and 90 °C, the substitution of diaomite negatively affected the high temperature resistance. This situation was also supported by FESEM imaging.Keywords: Geopolymer, fly ash, diatomite, physical and mechanical properties, microstructure