Endüstriyel ve İnşaat Yıkıntı Atıklarının, Jeopolimer Harçların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Etkisi

Abstract

Günümüz beton teknolojisinde en çok kullanılan yapı malzemesi olan çimentonun, küresel çevre sorunlarına yol açtığı ve çevre dostu olarak kabul edilmediği değerlendirilmektedir. Son yıllarda gelişmekte olan ülkelerde, inşaat yıkıntı atığı (İYA) malzemelerinin ekonomiye kazandırılarak çevresel atık problemlerinin azaltılması ile ilgili çalışmalar önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, çeşitli atık malzemeler (uçucu kül, yüksek fırın cürufu, mermer atığı ve İYA) ile alkali aktivatör olarak sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na2SiO3) kullanılarak üretilen jeopolimer harç serilerinin fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışmanın belirlenen hedefe ulaşması için jeopolimer harçlar iki aşama şeklinde tasarlanmıştır. Birinci aşamada; endüstriyel atık ve İYA’lardan elde edilen bağlayıcıların kullanılmasıyla jeopolimer harç serileri üretilmiş, ikinci aşamada ise en yüksek mekanik dayanımlara ulaşan jeopolimer (yüksek fırın cürufu ve uçucu kül bağlayıcılı) harçlara, nehir kumu yerine kısmen atık mermer agregası (%25, 50 ve 75) ikame edilerek fiziksel ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Üretilen tüm harç numunelerine yayılma tablası deneyleri uygulanmasını müteakip, 24 saat 60 ve 80 °C’lik ısıl kür uygulanarak 7 ve 28 günlük sürelerde ortam kürüne (20±2 °C) tabi tutulmuşlardır. Kür sonrasında, sertleşmiş harç numuneleri üzerinde fiziksel ve mekanik özellik deneyleri uygulanmıştır. Jeopolimer harçların mikro yapısını incelemek için 28 günlük sertleşmiş harç numunelerine SEM analizleri yapılmıştır. Elde edilen verilere göre, endüstriyel atık tozları ve atık pişmiş kil tozları ile jeopolimer harçların üretilebileceği, uçucu kül ve yüksek fırın cürufu bağlayıcılı jeopolimer harçlarda, nehir kumu agregası yerine en fazla %25 oranına kadar atık mermer agregası kullanımının mekanik özellikleri iyileştirdiği sonucuna varılmıştır.

Günümüz beton teknolojisinde en çok kullanılan yapı malzemesi olan çimentonun, küresel çevre sorunlarına yol açtığı ve çevre dostu olarak kabul edilmediği değerlendirilmektedir. Son yıllarda gelişmekte olan ülkelerde, inşaat yıkıntı atığı (İYA) malzemelerinin ekonomiye kazandırılarak çevresel atık problemlerinin azaltılması ile ilgili çalışmalar önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, çeşitli atık malzemeler (uçucu kül, yüksek fırın cürufu, mermer atığı ve İYA) ile alkali aktivatör olarak sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat (Na2SiO3) kullanılarak üretilen jeopolimer harç serilerinin fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışmanın belirlenen hedefe ulaşması için jeopolimer harçlar iki aşama şeklinde tasarlanmıştır. Birinci aşamada; endüstriyel atık ve İYA’lardan elde edilen bağlayıcıların kullanılmasıyla jeopolimer harç serileri üretilmiş, ikinci aşamada ise en yüksek mekanik dayanımlara ulaşan jeopolimer (yüksek fırın cürufu ve uçucu kül bağlayıcılı) harçlara, nehir kumu yerine kısmen atık mermer agregası (%25, 50 ve 75) ikame edilerek fiziksel ve mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Üretilen tüm harç numunelerine yayılma tablası deneyleri uygulanmasını müteakip, 24 saat 60 ve 80 °C’lik ısıl kür uygulanarak 7 ve 28 günlük sürelerde ortam kürüne (20±2 °C) tabi tutulmuşlardır. Kür sonrasında, sertleşmiş harç numuneleri üzerinde fiziksel ve mekanik özellik deneyleri uygulanmıştır. Jeopolimer harçların mikro yapısını incelemek için 28 günlük sertleşmiş harç numunelerine SEM analizleri yapılmıştır. Elde edilen verilere göre, endüstriyel atık tozları ve atık pişmiş kil tozları ile jeopolimer harçların üretilebileceği, uçucu kül ve yüksek fırın cürufu bağlayıcılı jeopolimer harçlarda, nehir kumu agregası yerine en fazla %25 oranına kadar atık mermer agregası kullanımının mekanik özellikleri iyileştirdiği sonucuna varılmıştır.