Production of Geopolymer Mortar from Different Slag Types

Abstract

In this study, it is tried to obtain a more environmentally friendly binder instead of cement by using two waste materials, Blast furnace slag (BFS) and Steel mill slag (SMS). For this purpose, geopolymer mortars were produced by using different ratios of BFS and SMS. The slags were used as 80% BFS+ 20% SMS and 60% BFS+ 40% SMS as a substitute for cement. For the activation of slag mortars, sodium silicate (Na2SiO3) was used, containing 3%, 5%, 7.5% and 9% sodium of the binder amount. In addition, control mortars were produced with Portland cement (CEM I 42.5 R). The produced samples were cured in water at 21±2 °C for 7 and 28 days and their ultrasonic pulse velocities, flexural and compressive strengths were determined. The test results of geopolymer mortars and control mortars were compared. With BFS and SMS, it is aimed to produce a more economical and environmentally friendly binder material compared to Normal Portland cement.

Özet

Çalışma kapsamında iki atık malzeme olan Yüksek fırın cürufu (YFC) ve Çelikhane cürufu (ÇC) kullanılarak çimento yerine alternatif bağlayıcı elde edilmeye çalışılmaktadır. Bu amaçla, YFC ve ÇC farklı oranlarda kullanılarak geopolimer harçlar üretilmiştir. Cüruflar, %80 YFC+ %20 ÇC ve %60 YFC+ %40 ÇC olacak şekilde çimento yerine ikame edilerek kullanılmıştır. Cüruflu harçların aktivasyonu için %3, %5, %7.5 ve %9 oranında Na2SiO3 kullanılmıştır. Cüruflu geopolimer harçların 28 günlük basınç dayanımı sonuçları; %80 YFC+ %20 ÇC için sırasıyla; 40.14, 47.28, 59.87 ve 76.25 MPa olarak belirlenmiştir. %60 YFC+%40 ÇC içeren geopolimer harçların basınç dayanımları; 25.57, 44.92, 54.23 ve 66.65 MPa olarak belirlenmiştir. Dayanım sonuçları, geopolimer harçların %7.5 ve %9 Na2SiO3 oranlarında Portland çimentosuna kıyasla daha iyi dayanım verdiğini göstermektedir. Dayanım sonuçlarına bakıldığında, cüruflu geopolimer harçların çimento yerine bağlayıcı bir malzeme olabileceği anlaşılmaktadır.