Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi / 2023 / Cilt: 38 Sayı: 3

Farklı Miktarlarda Kolemanit Atığı ve Silika Dumanı İçeren Cüruf Esaslı Geopolimer Kompozitlerin Farklı Maruz Kalma Koşullarında Dayanımlarının İncelenmesi

Strength Investigation of Slag-Based Geopolymer Composites Incorporating Different Amounts of Colemanite Waste and Silica Fume Under Different Exposure Conditions

Sayfa
841–849
Yayın Tarihi
2023-10-18
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)

Genel olarak, bu deneysel çalışmaya göre, hem sürdürülebilirlik hem de mühendislik yönlerini dengelemek amacıyla %30 kolemanit atığı ve %50 silis dumanı kullanımı önerilebilir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, Geopolimerizasyon reaksiyonu için alkali aktivatör olarak Na₂SiO₃ ve NaOH karıştırılarak oda sıcaklığında kürlenen, farklı yüzdelerde silis dumanı ve kolemanit atığı içeren cüruf bazlı geopolimer harcının mukavemet performansının araştırılması amaçlanmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu beş karışım için aynı miktarda öğütülmüş granül yüksek fırın cürufu, kum ve 8M sodyum hidroksit kullanılarak farklı miktarlarda silis dumanı ve kolemanit atığı kullanılarak beş farklı karışım hazırlanmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Genel olarak, bu deneysel çalışmaya göre, hem sürdürülebilirlik hem de mühendislik yönlerini dengelemek amacıyla %30 kolemanit atığı ve %50 silis dumanı kullanımı önerilebilir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Basınç dayanımı · Geopolimer · Donma-çözülme

Özet

Bu çalışmada, Geopolimerizasyon reaksiyonu için alkali aktivatör olarak Na₂SiO₃ ve NaOH karıştırılarak oda sıcaklığında kürlenen, farklı yüzdelerde silis dumanı ve kolemanit atığı içeren cüruf bazlı geopolimer harcının mukavemet performansının araştırılması amaçlanmaktadır. Basınç dayanımı, eğilme dayanımı, ultrasonik hızı ve donma-çözülme direnci parametreleri açısından. Bu beş karışım için aynı miktarda öğütülmüş granül yüksek fırın cürufu, kum ve 8M sodyum hidroksit kullanılarak farklı miktarlarda silis dumanı ve kolemanit atığı kullanılarak beş farklı karışım hazırlanmıştır. Macun oranında %20 cüruf, %40 kolemanit atığı ve %40 silis dumanı içeren karışım, kontrol karışımı olarak kullanıldı. Maksimum basınç dayanımı (21,24 MPa, 38,32 MPa), eğilme dayanımı (5,86 MPa, 6,98), donma-çözülme etkisinden kaynaklanan ağırlık kaybı (%0,56) ve ultrasonik hız testi (3082 m/s) sonuçları ise 7. ve 7. sıralarda kaydedildi. Sırasıyla 28. gün. -60 döngüden sonra [1 döngü 90 dakika süreyle (-18 °C) ve 30 dakika süreyle (+4 °C) oluşur] maksimum basınç ve eğilme dayanımı (sırasıyla 40,18 MPa ve 4,92 MPa) olarak gözlemlendi. Sonuçlar, silika dumanı arttıkça mukavemet sonuçlarının tutarlı bir şekilde arttığını gösterdi. Belli bir miktar silis dumanının ilavesi hem mukavemet hem de dayanıklılık açısından ümit verici sonuçlar vermiştir. Genel olarak, bu deneysel çalışmaya göre, hem sürdürülebilirlik hem de mühendislik yönlerini dengelemek amacıyla %30 kolemanit atığı ve %50 silis dumanı kullanımı önerilebilir.

Abstract

In this study, it is aimed to investigate the strength performance of slag-based geopolymer mortar with different percentages of silica fume and colemanite waste by mixing Na₂SiO₃ and NaOH as the alkaline activator for the geopolymerization reaction, and cured at room temperature were prepared, in terms of compressive strength, flexural strength, ultrasonic pulse velocity and freeze-thaw resistance parameters. Five different mixtures were prepared by using different amounts of silica fume and colemanite waste by using the same amount of ground granulated blast furnace slag, sand and 8M sodium hydroxide for these five mixtures. The mixture, including a paste proportion of 20% slag, 40% colemanite waste, and 40% silica fume, was used as a control mix. The maximum compressive strength (21.24 MPa, 38.32 MPa) flexural strength (5.86 MPa, 6.98), weight loss caused by freeze-thaw effect (0.56%) and ultrasonic pulse wave test (3082 m/s) results were noted as for 7th and 28th day, respectively. After -60 cycles [1 cycle consists of (-18 oC) for 90 minutes and (+4 oC) for 30 minutes], the maximum compressive and flexural strength was observed as (40.18 MPa and 4.92 MPa, respectively). The results indicated that the strength results were consistently increased as silica fume increased. The addition of a certain amount of silica fume gave promising results both in terms of the strength and durability aspects. Overall, according to this experimental study, the utilization of 30% colemanite waste and 50% silica fume can be recommended so as to balance both sustainability and engineering aspects.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

MEHMETOĞLU, M. (2023). Farklı Miktarlarda Kolemanit Atığı ve Silika Dumanı İçeren Cüruf Esaslı Geopolimer Kompozitlerin Farklı Maruz Kalma Koşullarında Dayanımlarının İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi, Cilt: 38 Sayı: 3, 841–849. https://ajindex.com/articles/968078

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Malhotra, V.M., 2002. Introduction: Sustainable Development and Concrete Technology. Concrete International; 24(7), 1-22
  2. Yang, K.H., Song, J.K., Song, K.II, 2013. Assessment of CO2 Reduction of Alkali-activated Concrete. Journal of Cleaner Production, 39, 265-272
  3. Madhavi, T.C., Rameshwaran, P.M., 2020. Geopolymer Concrete-The Eco Friendly Alternate to Concrete. NBM and CW Infra Construction and Equipment Magazine
  4. Abdel Wahab, M., Abdel Latif, I., Kohail, M., Almasry, A., 2017. The Use of Wollastonite to Enhance the Mechanical Properties of Mortar Mixes. Construction and Building Materials, 152, 304-309
  5. Mayhoub, O.A., El-Sayed, A.R.N., Yehia, A., Kohail, A., 2021. Properties of Slag Based Geopolymer Reactive Powder Concrete. Ain Shams Engineering Journal, 12, 99-105
  6. Black, L., 2016. Low Clinker Cement as a Sustainable Construction Material. In: Sustainability of Construction Materials (2nd ed), University of Leeds, Leeds, United Kingdom, 416-457
  7. Bernal, S.A., Rodrı´guez, E.D., de Gutie´rrez, R.M., Gordillo, M., Provis, J.L., 2011. Mechanical and Thermal Characterization of Geopolymer Based on Silicate-Activated Metakaolin/Slag Blends. Journal of Material Science, 46, 5477-5486
  8. Davidovits, J., 1991. Geopolymers: Inorganic Polymeric New Materials. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 37, 1633-1656
  9. Rostami, M., Behfarnia, K., 2017. The Effect of Silica Fume on Durability of Alkali-Activated Slag Concrete. Construction and Building Materials, 134, 262-268
  10. Okoye, F.N., Prakasha, S., Singh, N.B., 2017. Durability of Fly Ash Based Geopolymer Concrete in the Presence of Silica Fume. Journal of Cleaner Production, 149, 1062-1067
  11. Okoyea, F.N., Durgaprasada, J., Singh, N.B., 2016. Effect of Silica Fume on The Mechanical Properties of Fly Ash. Ceramics International, 42, 3000-3006
  12. Demir, D., Keles, G., 2006. Radiation Transmission of Concrete Including Boron Waste for 59.54 and 80.99 keV Gamma Rays. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 245(2), 501-504
  13. Bideci, Ö.S., 2016. The Effect of High Temperature on Lightweight Concretes Produced with Colemanite Coated Pumice Aggregates. Construction and Building Materials, 113, 631-640 14. Abalı, Y., Bayca, S.U., Targan, S., 2006. Evaluation of Blends Tincal Waste, Volcanic Tuff, Bentonite and Fly Ash for use as Cement Admixture. Journal of Hazardous Materials, B131, 126-130
  14. Elbeyli, İ.Y., Deru