Dergiler / Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2022 / Cilt: 12 - Sayı: 3

Uçucu Kül Esaslı ve Cüruf Katkılı Geopolimer Betonların Mekanik ve Durabilite Özelliklerinin Araştırılması

Examination of Mechanical and Durability Properties of Fly Ash Based and Slag Added Geopolymer Concretes

Sayfa
1592–1606
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Üretilen numunelerin 3, 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımları tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, uçucu kül (UK) ve yüksek fırın cürufunun (YFC) geopolimer betonların basınç dayanımı ve durabilite özellikleri üzerindeki sinerjik etkisini araştırmak için alümino-silikat kaynağı olarak UK ve YFC ve aktivatör olarak NaOH ve Na2SiO3 seçilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bağlayıcı olarak %100-0, %80-20, %70-30, %60-40 ve %50-50 oranlarında uçucu kül ve yüksek fırın cürufu kullanılarak 5 geopolimer farklı beton grubu üretilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Üretilen numunelerin 3, 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımları tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Geopolimer · uçucu kül · yüksek fırın cürufu

Özet

Bu çalışmada, uçucu kül (UK) ve yüksek fırın cürufunun (YFC) geopolimer betonların basınç dayanımı ve durabilite özellikleri üzerindeki sinerjik etkisini araştırmak için alümino-silikat kaynağı olarak UK ve YFC ve aktivatör olarak NaOH ve Na2SiO3 seçilmiştir. Bağlayıcı olarak %100-0, %80-20, %70-30, %60-40 ve %50-50 oranlarında uçucu kül ve yüksek fırın cürufu kullanılarak 5 geopolimer farklı beton grubu üretilmiştir. Yapılan ön deneyler neticesinde, geopolimer beton numunelere 90°C’de 72 saat ısı kürü uygulanmıştır. Üretilen numunelerin 3, 7, 28 ve 90 günlük basınç dayanımları tespit edilmiştir. Durabilite deneyleri kapsamında 28 günlük numuneler 200°C, 400°C, 600°C ve 800°C olmak üzere 4 farklı yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakılmıştır. Yüksek sıcaklıktan sonra numunelerin basınç dayanımı, kılcal su emme katsayıları, ağırlık değişimleri ve ultrasonik ses hızları tespit edilmiştir. İçyapı analizi kapsamında yüksek sıcaklık etkisinden sonra SEM analizi yapılmıştır. Sonuç olarak uçucu kül esaslı geopolimer üretiminde cüruf eklenmesi ile betonun mekanik ve durabilite özellikleri gelişmiş ve daha yoğun bir mikroyapı elde edilmiştir. Yüksek sıcaklık etkisinden sonra tüm karışımlar içinde en yüksek basınç dayanım sonuçları %50 cüruf içeren karışıma aittir.

Abstract

In this study, a mixture of fly ash (UK) and blast furnace slag (YFC) as an alumino-silicate source and NaOH and Na2SiO3 as the activators were chosen to investigate the synergistic effects of the UK and YFC on the mechanical and durability properties of geopolymer concrete. 5 different geopolymer concrete groups were produced using fly ash and blast furnace slag at the rates of 100-0, 80-20%, 70-30%, 60-40%, and 50-50% as binders. As a result of the preliminary experiments, the produced geopolymer samples were cured at 90°C for 72 hours. The compressive strengths of 3, 7, 28, and 90 days of produced samples were determined. Within the scope of durability tests, 28 day’s samples were exposed to 4 different high-temperature effects such as 200°C, 400°C, 600°C, and 800°C. The compressive strengths, capillary water absorption coefficients, weight changes, and UPV values of the samples were determined after high temperatures. As the internal structure analysis, scanning electron microscopy (SEM) analysis was performed after the high-temperature effect. As a result, with the addition of slag in the production of fly ash-based geopolymer, the mechanical and durability properties of the concrete improved and it was obtained a denser microstructure. After the effect of high temperature, among all mixtures, the highest compressive strength results belong to the mixture containing 50% slag.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YAZICI, N., KARAGÖL, F. (2022). Uçucu Kül Esaslı ve Cüruf Katkılı Geopolimer Betonların Mekanik ve Durabilite Özelliklerinin Araştırılması. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 12 - Sayı: 3, 1592–1606. https://ajindex.com/articles/538459

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. Akbulut F, Polat R, Karagöl F, 2021. Erzurum Pasinler Bölgesi Perlitinin Geopolimer Üretiminde Kullanımının Araştırılması. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 10 (1): 37–45. Al-Mashhadani M, 2021. Strength Behavior of Geopolymer Based SIFCON with Different Fibers. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 28 (28): 1342–1347. ASTM C 597-16, 2016. Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete. 4. Barbosa VFF, MacKenzie KJD, 2003. Thermal behaviour of inorganic geopolymers and composites derived from sodium polysialate. Materials Research Bulletin, 38 (2): 319–331.
  2. Brough AR, Atkinson A, 2002. Sodium silicate-based, alkali-activated slag mortars: Part I. Strength, hydration and microstructure. Cement and Concrete Research, 32 (6): 865–879.
  3. Das S, Saha P, Prajna Jena S, Panda P, 2021. Geopolymer concrete: Sustainable green concrete for reduced greenhouse gas emission – A review. Materials Today: Proceedings, 2214-7853: 1-10. Davidovits J, 1991. Geopolymers-Inorganic polymeric new materials. Journal of Thermal Analysis, 37 (8): 1633–1656. Davidovits J, 2020. Geopolymer Chemistry and Applications. 5-th edition, A. 680. Institute Geopolymere–Saint-Quentin. France. Deb PS, Nath P, Sarker PK, 2014. The effects of ground granulated blast-furnace slag blending with fly ash and activator content on the workability and strength properties of geopolymer concrete cured at ambient temperature. Materials & Design, 62: 32–39.
  4. Duxson P, Fernández-Jiménez A, Provis JL, Lukey GC, Palomo A, Van Deventer JSJ, 2006. Geopolymer technology: The current state of the art. Journal of Materials Science, 42 (9): 2917–2933.
  5. Ekinci E, Türkmen İ, 2021. Farklı Aktivatör Ve Ham Madde Değişkenlerinin Geopolimer Hamurun Basınç Dayanımına Etkisinin İncelenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 24 (24): 169–175.
  6. Elvery RH, İbrahim LAM, 1976. Ultrasonıc Assessment Of Concrete Strength At Early Ages. Undefined, 28 (97): 181–190.
  7. Ghosh R, Sagar SP, Kumar A, Gupta SK, Kumar S, 2018. Estimation of geopolymer concrete strength from ultrasonic pulse velocity (UPV) using high power pulser. Journal of Building Engineering, 16: 39–44.
  8. Gustavo W, Saavedra V, Daniela Angulo E, Mejía De Gutiérrez R, 2016. Fly Ash Slag Geopolymer Concrete: Resistance to Sodium and Magnesium Sulfate Attack. Journal of Materials in Civil Engineering, 28 (12): 1-8.
  9. Haddad RH, Alshbuol O, 2016. Production of geopolymer concrete using natural pozzolan: A parametric study. Construction and Building Materials, 114: 699–707. Hendriks CA,