Uçucu kül
87 theses under this subject heading
Borlu çimentoların teknik özellikleri üzerine melasın etkisi
Dünya bor rezervlerinin önemli bir kısmı Türkiye'dedir. Bilindiği gibi bor minerali cam, seramik, tararı, metalürji, nükleer ve temizlik gibi sanayi alanlarında kullanılmaktadır. Bor ve türevlerinin üretimi sonucunda önemli miktarda atık oluşmaktadır. Bu atıkların başka bir sanayi dalında katkı maddesi olarak kullanımı,hem ekonomik açıdan hem de çevre kirliliğinin engellenmesi açısından önemlidir. Ayrıca atıkların hepsi öğütülmüş madde olduğundan enerji tasarrufu da sağlamaktadır. Son yıllarda bor atığı, termik santral taban külü ve uçucu külünün katkı maddesi olarak çimento harcına katılmasıyla ilgili çalışmalar yapılmış, verimli sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda bor atığının %5 oranında kullanımının uygun olduğu ve taban külü ve uçucu külün %5-15 arasında kullanılabileceği bulunmuştur. Özellikle taban külü ve uçucu külün çimentonun eğilme ve basınç dayanımlarını artırdığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada portland çimentosuna katkı maddesi olarak Bandırma Borik Asil İşletmesi atığı, Seyitömer Termik Santrali uçucu külü ve Kütahya Şeker Fabrikası melası kullanılmıştır. Çalışmanın amacı, portland çimentosu üretiminde kullanılan doğal âlçıtaşı yerine borik asit üretim atıklarının kullanılabilirliği ve bu atıkların değişik oranlarda uçucu kül ile birlikte kullanıldığında çimentonun fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisini incelemektir. Ayrıca beton mukavemeti üzerine şeker fabrikası şeker üretim atığı olan melasın etkisi incelenmiştir. Bulunan sonuçlar standartlarla karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Basınç dayanımı, bor, çimento, eğilme dayanımı, şeker melası, taban külü, uçucu kül.
Investigation of self-compacting geopolymer concrete at elevated temperature
This research investigates the effect of high temperature on self-compacted geopolymer concrete (SGPC) that is prepared by using fly ash (FA) as binder material with sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2 So3) as the alkaline activator. On the other hand, this research is studying the effect of different concentrations of NaOH (12M,14M,16M) on fresh characteristics, mechanical properties, and fire resistance of SGPC. So, in this study three mixes were designed and cured a room temperature. The SGPC specimens were exposed to five levels of temperature (room temperature, 200 0C, 400 0C, 600 0C, and 800 0C) for 1.5 hours, after 28 days of curing at room temperature. Mechanical properties of SGPC were investigated such as compressive strength, modulus of rupture, and split tensile strength. Fresh properties of SGPC were Also investigated such as slump test, L-box test, V- funnel test. the results are found that the increase of the molarity has an adverse effect on the fresh properties of the SGPC. While the mechanical properties of the SGPC are enhanced by increasing the molarity. Additionally, all mixes are showed good fire resistance. But, the mix with 16 M is showed better fire endurance. Where the increase in the molarity increases the fire resistance of SGPC.
Uçucu küllerin agrega olarak beton üretiminde kullanılması
Uçucu kül kömüre dayalı termik santrallerden atık malzeme olarak elde edilmekte ve Türkiye'de yılda 15 milyon ton uçucu kül üretilmektedir. Ancak bu uçucu küllerin kullanım oranı çok düşük seviyelerdedir. Uçucu küllerin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri incelendiğinde, bunların inşaat sektöründe rahatlıkla kullanılabileceği ve dolayısıyla bir yandan malzeme ve enerji üretiminde ekonomi sağlanırken diğer taraftan çevre kirliliğinin önlenmesi ile ekolojik dengenin korunmasının da mümkün olacağı görülmektedir. Bu çalışmada, farklı özellikli uçucu küllerden bentonit katkılı peletlerin üretilmesi, bu peletlerin hafif beton üretiminde agrega olarak kullanılması, betonun mekanik özelliklerindeki etkilerinin değerlendirilmesi ve Türkiye'deki uçucu kül kullanım alanlarını genişletme çabalarına katkıda bulunmak amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan endüstriyel katı atık olan uçucu kül; Çayırhan, Orhaneli Seyitömer, Çatalağzı, Tunçbilek ve İskenderun Sugözü termik santrallerinden getirilmiştir. Deneysel çalışmaların ilk aşamasında uçucu kül numunelerinin kimyasal ve fiziksel özellikleri tespit edilmiş ve bentonit katılması ile pelet numuneler üretilmiştir. Üretilen peletlerin yaş basma, kuru basma, yaş düşme sayısı, pişmiş pelet basma dayanımı, nem ve boyut analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında ise uçucu kül agregaların birim ağırlığı, özgül ağırlığı, elek analizi, su emme oranı ve magnezyum sülfatta don kaybı tespit edilmiştir. Son olarak uçucu kül agregasından elde edilen hafif betonun birim ağırlığı, su emme oranı, basınç dayanımı ve yarmada çekme dayanımı özellikleri tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uçucu kül, Peletleme işlemi, Uçucu kül agregası, Hafif beton ve Dayanım
Afşin-Elbistan Termik Santral uçucu küllerinden liç yöntemiyle metal oksitlerin kazanımı
Bu çalışmada; Afşin-Elbistan Termik Santralı uçucu külünün fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerinin belirlenmesi ve içerdiği Al, Fe ve Ti gibi değerli metallerin liç yöntemi ile kazanımı araştırılmıştır. Uçucu kül numunesi başlıca CaO ve Si02 ile %7.54 A1203, %4.02 Fe203 ve %1.02 Ti02 den meydana gelmektedir. Kristal fazlar ise kuvars, kireç, anhidrit, kahverengi millerit ve anhidrit+melilit tir. Değerli metalleri kazanmak amacıyla yapılan doğrudan asit liçi deneylerinde en iyi sonuçlar ; 300 g/İt asit konsantrasyonu, 90°C sıcaklık, 1500 D/d karıştırma hızı, % 5 lik bir pülp yoğunluğu ve Al ve Ti için 6, Fe için ise 8 saatlik bir çözündürme süresinde elde edilmiştir. Bu koşullarda % 97 Al, % 95 Fe ve % 98 Ti kazanma verimine ulaşılmıştır.
Termik santral uçucu kül tiplerinin atık sulardaki fenolün adsorpsiyon yöntemi ile giderim etkinliklerinin karşılaştırılması
Bu çalışmada, 2003-2005 yılları arasında Adana Şehir Kanalizasyon şebekesine bağlı Fevzi Çakmak Öğrenci yurduna ait çeşitli aralıklarla 2 saatlik kompozit numuneler şeklinde alınmış evsel atıksudaki fenolün, Afşin Elbistan, Seyitömer ve Soma uçucu külleri ile yapılan adsorpsiyon işlemi ile giderilmesi başlangıç pH, çalkalama süresi ve adsorban dozuna göre incelenmiş ve uçucu külün etkinliği ticarette adsorban olarak kullanım alanına sahip toz aktif karbon ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca elde edilen datalar, Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine göre değerlendirilmiştir. Deneysel bulgular fenol adsorpsiyonunda optimum pH ın Afşin-Elbistan, Seyitömer uçucu külleri ve toz aktif karbon için 5, Soma uçucu külü için 6 olduğunu göstermiştir. Bu optimum pH değerinde denge koşullarına 6 saatte ulaşılmıştır. Uçucu küller (Afşin-Elbistan, Seyitömer, Soma) ve toz aktif karbon için denge koşullarında sırasıyla %65, % 80, %55, %85 fenol giderimi sağlanmıştır. Deneysel verilerin adsorpsiyon izotermlerine göre değerlendirilmesi sonucunda her dört adsorbanında Langmuir izotermine daha iyi uyduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Uçucu Kül, Aktif Karbon, Atıksu, Fenol,
Afşin/Elbistan Termik Santrali uçucu küllerinden çöktürülmüş kalsiyum karbonat (CaCO3) kazanım koşullarının araştırılması
Bu çalışmada, Afşin ? Elbistan termik santrali uçucu küllerinin seyreltilmiş hidroklorik asid (HCl) çözeltisi ile özütlenmesi ile elde edilen çözeltiden katı kalsiyum karbonatın (CaCO3) kazanım koşulları araştırılmıştır. Deneysel çalışma esnasında çözelti içindeki Ca+2 iyonlarının çöktürülmüş kalsiyum karbonata dönüşmesi sırasında sürenin, gaz (CO2) basıncının ve çözelti sıcaklığının etkisi incelenmiştir. Çökelme periyodu 1 ? 6 dakika arasında değişmektedir. Deneyler 150 ? 350 KPa aralığında enjekte edilen CO2 gaz basıncında gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sıcaklığının etkileri 25 ? 85 °C arasında değiştirilerek incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen ürünün analizleri yapılmıştır. Sonuç olarak %97,43 CaCO3 içeren bir ürün %93,52 verimle, 70 °C'de ve 200 KPa basınçta 4 dk sürede elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Uçucu Kül, Karbonatlaşma, Kalsiyum Karbonat, Çöktürülmüş Kalsiyum Karbonat
Atık pet şişe kırıklarının hafif beton agregası olarak kullanılabilirliği
Bu çalışmada, atık Polieitilen Tereftalat (PET) şişe kırıklarının hafif harç üretiminde agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Deneyler, sadece PET agregaların kullanıldığı ve PET ve kum agreganının birlikte kullanıldığı iki grup harç numuneler üzerinde yürütülmüştür. Ayrıca, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül de, çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilerek kullanılmıştır. Karışımlarda kullanılan PET-bağlayıcı (P/B) oranları 0.50 ve 0.60; su-bağlayıcı (S/B) oranları ise 0.45 ve 0.50'dir. Karışımların hazırlanmasında 1-2 mm ve karışık (0-4 mm) olmak üzere iki farklı PET boyutu kullanılmıştır. Yürütülen deneyler sonucunda, hem kumlu hem de kumsuz karışımlarda, çimentolu ve cüruflu numunelerin taşıyıcı hafif beton sınıfına girdiği görülmüştür. P/B oranının 0.50'den 0.60'a çıkması; numunelerin basınç dayanımlarını düşürmemiş, eğilme dayanımlarını ise bir miktar düşürmüş, rötreyi azaltmıştır. Cüruflu numuneler, uçucu küllü olanlara göre daha yüksek basınç ve eğilme dayanımları göstermiştir. S/B oranının 0.50'den 0.45'e düşmesi, harçların dayanım, rötre ve karbonatlaşma gibi özelliklerini olumlu yönde etkilemiştir. Deney sonuçları, atık PET şişe kırıklarının depreme dayanıklı yapı üretimi için taşıyıcı hafif beton yapımında agrega olarak kullanılabilme potansiyelinin olduğunu göstermiştir. Ayrıca, atık PET şişe kırıkları ile yüksek fırın cürufu ve uçucu kül gibi endüstriyel atıkların beton üretiminde kullanılmasının; doğal kaynak kullanımının azaltılması, atıkların güvenli bir şekilde yok edilmesi, çevre kirliliğinin önlenmesi ve enerji tasarrufu açılarından avantaj sağlayacağı düşünülmektedir.
Uçucu kül, silis dumanı ve yüksek fırın cürufunun beton ve çimento katkısı olarak kullanımı üzerine bir kaynak taraması
Bu çalışmada doğal puzolanlar, uçucu kül, silis dumanı ve yüksek fırın cürufu gibi malzemelerin ne anlama geldiği, nerelerden elde edilebileceği ve yapı sektöründe nasıl daha faydalı şekilde değerlendirilebileceği araştırılmıştır. Ayrıca, bu malzemelerin beton ve çimento katkısı olarak kullanımının beton özellikleri üzerindeki olumlu ve olumsuz etkileri, hangi oranlarda ikame edildiklerinde ne gibi sonuçlar elde edildiği daha önce yapılan çalışmalardan incelenmiştir. Kaynak araması sonucunda elde edilen veriler değerlendirilerek yukarıda adı geçen malzemeler üzerinde özelliklerin araştırılmasının devam edilmesi gerektiği hakkında yorumlar yapılmıştır.
Uçucu kül kullanılarak hazırlanan beton karışımların basınç dayanımının incelenmesi
Uçucu kül, doğru kullanıldığında ve betonun bileşen malzemesi olarak kullanıldığında değerli ve kullanışlı bir ürüne dönüşebilir. Uçucu kül, puzolanik özelliklerinden dolayı beton yapılarda kullanıldığında betona önemli faydalar sağlar.Bu çalışmanın amacı, uçucu külün kimyasal bileşiminin betonun basınç dayanımı üzerindeki etkisini incelemektir. Uçucu kül ile kısmi çimento ikamesi kullanılan 12 beton numunesinin basınç dayanımı testlerinden elde edilen sonuçlar verilmiştir. Bu modeller, uçucu külün görünen bileşiminin bir fonksiyonu olarak betonun basınç dayanımını tahmin etmek için 6 numunesi saf betondan oluşan bir referans modelle karşılaştırıldı. bu çalışmada aynı oranlarda çimento, kum ve su kullanılarak beton numuneleri oluşturulmuştur. Uçucu kül içeren beton numuneleri, 1m3 betona farklı oranlarda %10, %20 uçucu kül eklenerek oluşturulmuştur, Uçucu kül içermeyen beton numunesi ile uçucu kül içeren beton numunelerine 3, 7 gün ve 28 gün kürleme işlemi uygulandı. Deney sonuçlarına göre, uçucu kül miktarının artışı ile birlikte beton numunelerinin basınç dayanımı artmış.
Uçucu kül içeren alüminyum matrisli kompozit üretimi, özellikleri ve mikroyapı karakterizasyonu
ÖZET Son yıllarda, partikül takviyeli metal matrisli kompozitlere (MMK), özelliklede alüminyum alaşım matrisli olanlara ilgi gösterilmiştir. Bu ilginin sebebi, kaçınılmaz olarak oluşan darbe dayanımı ve kırılma tokluğunun azalmasına rağmen, seramik partiküllerin alüminyum alaşımlara katılmasıyla, elastisite modülünde (rij itlik), akma dayanımında, çekme dayanımında, aşınma dayanımında ve sertliğinde, hacimsel takviye oranlarına (Vf) bağlı olarak belirgin artışların sağlanmasıdır. Ayrıca ısıl iletkenlik ve ısıl genleşme değerleri de uygun olabilmektedir. Ancak çok iyi mekanik ve fiziksel özelliklere sahip kompozit malzeme üretimi, uygulanan üretim yöntemine ve kullanılan takviye (pekiştirici) malzemesine bağlı olarak yüksek maliyet ve üretim teknolojisi gerektirir. Kompozit üretimindeki sınırlayıcı bu faktörlerin elimine edilmesi amacı ile daha ucuz takviye elemanlarının ve üretim yöntemlerinin uygulanması ihtiyacı doğmuştur. Bu çalışmamızda, kompozit malzeme üretim maliyetlerinin düşürülebilmesi ve termik santrallerin atık malzemesi olan düşük maliyetli uçucu küllerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda ETİAL 171 (A360) ve ETİAL 120 (443) matris malzemesi olarak seçilen alüminyum alaşımlarına %5, %10, %15 ve %20 hacim oranlarda Tunçbilek ve Yatağan termik santrallerinden sağlanan uçucu kül ilavesiyle AMK malzemelerin üretimi gerçekleştirilmiştir. AMK malzemelerin üretiminde karıştırma (stir-mix) yöntemi uygulanmıştır. Deneyler 750, 850, 950 °C ergime sıcaklıklarında ve 400, 560,750 d/dak. karıştırma devir sayılarında, özel olarak tasarımı yapılan seramik kaplı karıştırıcı (mikser) kullanılarak yapılmıştır. Karıştırma ve döküm sıcaklığı, karıştırma hızı, mikser geometrisi gibi parametrelerin çok sınırlı bir aralıkta değişebilmesi, karıştırma safhasındaki oksidasyon meyli ve homojen partikül dağılımındaki güçlükler, üretimin sınırlayıcı etkenleri olarak sayılabilir. Ancak bu kısıtlayıcı engellerin giderilmesi ile ilgili öneriler, tezin bilgi akışı içinde sunulmuştur. Uygulanan üretim yöntemi ile alüminyum alaşım matrise, uçucu kül takviyesinin maksimum %20 (hacimsel) ile sınırlı olduğu gözlenmiştir. Bu oranın üzerindeki uçucu kül takviyelerinde, ıslatma kabiliyetinin hızla düştüğü ve akıcılığın kaybolduğu görülmüştür. Üretimi tamamlanan kompozit numunelerin mekanik ve fiziksel özelliklerinin tespiti amacı ile çekme, eğme, elastik modül, darbe, yoğunluk, sertlik, aşınma, testleri ile optik ve elektron mikroskobik mikro yapı ve kırılma yüzey incelemeleri yapılmıştır. Deney sonuçlarında optimum değerler, 850 °C karıştırma sıcaklığında, 560 d/dak karıştırma devir sayısı koşullarında elde edilmiştir. Yapılan testler sonucunda hacimsel %15 takviye oranlarına kadar aşınma, çekme, eğme dayanımı, elastiklik modülü değerlerinde artış, kopma uzaması ve darbe dayanımında, hacimsel takviye oranlarının artması ile azalma görülmüştür. Böyle bir uygulama ile, özellikle büyük miktarlardaki ticari amaçlı kompozit üretiminde, uçucu kül takviyesi (dolgusu) ile alüminyum alaşım sarfiyatında, hacimsel takviye oranlarına bağlı olarak tasarruf sağlanabilecek ve atık bir malzeme olan uçucu küller, ucuz bir takviye elemanı olarak değerlendirilebilecektir. X
Uçucu küllerin liç karakteristiklerinin ve çevreye etkilerinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, ülkemizdeki termik santrallerden açığa çıkan uçucu küllerin liç karakteristikleri incelenmiş ve elde edilen veriler kullanılarak uçucu küller nedeniyle Termik Santrallerin yakın çevresinde oluşabilecek çevresel etkilerin neler olduğu belirlenmeye çalışılmıştır.Pilot bölge olarak seçilen Afşin Elbistan-A Termik Santrali merkez nokta alınarak, yakın ve uzak çevresinden çeşitli örnekler toplanmıştır. Termik santralin çevresinden 4 yönde 12 farklı noktadan toprak örnekleri ve çeşitli derinliklerde 6 farklı noktadan yeraltı suyu örnekleri alınmıştır. Bu örneklerde 8 faklı ağır metal (Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Co ve Mn) analiz edilmiştir. Alınan toprak örneklerinin analiz sonuçları, krom ve nikel miktarları açısından Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği sınır değerlerinin aşıldığını göstermiştir. Su örneklerinde ise hiçbir sınır değer aşılmamıştır.Afşin Elbistan-A Termik Santrali dışında; Su gözü, Yatağan, Soma, Seyitömer, Tunçbilek, Çatalağzı ve Çan Termik Santrallerinden alınan uçucu kül örneklerinin liç karakteristikleri belirlenmiştir. Uçucu kül örneklerinde, sıvı katı oranı 10 l/kg olacak şekilde 5 gün üst üste seri liç işlemi gerçekleştirilmiş ve elde edilen liç çözeltileri Atomik Absorbsiyon Spektrometresi'nde ağır metaller yönünden analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre tüm kül örnekleri Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği'ne göre tehlikesiz atık sınıfındadır. Ancak, analiz sonuçlarının gözlenen 8 ağır metalin hepsinin çözeltiye geçtiğini göstermesi, depolama sahaları yakın çevresindeki topraklarda ve yeraltı sularında kirlilik birikimi riskinin yüksek olduğunu göstermektedir.
Farklı tip agregaların silis dumanı katkılı uçucu kül ile üretilen geopolimer harçlarda yüksek sıcaklık direnci üzerine etkisi
Bu çalışmada silis dumanı ve uçucu kül kullanılarak sodyum hidroksit (NaOH) ile aktifleştirilen geopolimer harçlarda agrega türünün, yüksek sıcaklık direncine etkisi araştırılmıştır. Numune üretiminde üç farklı agrega (bazalt, kalker, silis kumu), 3 farklı likit/bağlayıcı oranı (0.35, 0.40, 0.45) ve 3 farklı sodyum/bağlayıcı oranı (%12, %15, %18) kullanılmıştır. Üretilen geopolimer harç numuneler 40x40x160 mm boyutlarındaki standart kalıplara yerleştirilmiş ve 24 saat boyunca 105 oC sıcaklıkta kür edilmiştir. Daha sonra numunelerin birim ağırlık, su emme, geçirimli boşluk oranı, basınç ve eğilme dayanımı ile ultrases geçiş hızları ölçülmüştür. Sonuçlar değerlendirilerek her bir agrega türü içerisinde en yüksek basınç dayanımına sahip numuneler tespit edilmiştir. Belirlenen numunelerin karışım oranları ile her sıcaklık testi için yeni numune üretilip; 250 oC, 450 oC, 650 oC ve 850 oC sıcaklık etkisine maruz bırakılmıştır. Sıcaklık etkisinden sonra numunelerin ağırlık kaybı, basınç ve eğilme dayanımı ile ultrases geçiş hızı ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar kontrol numuneler ile kıyaslanmıştır. Deneyler sonucunda geopolimer harçların hepsinde yüksek sıcaklık etkisinde dayanım kaybı gözlenmiştir. Üretilen numuneler içerisinde yüksek sıcaklık direnci en iyi olan numunelerin, bazalt agregası ile hazırlanan geopolimer harç numuneler olduğu tespit edilmiştir.
Endüstriyel atıkların tuğla üretiminde geri dönüştürülmesi
Bu çalışmada çevreyi ve canlı yaşamını korumak, atıkları faydalı bir şekilde bertaraf etmek amacıyla tuğla üretiminde endüstriyel atıklardan ferrokrom cürufu (F), mermer tozu (M) ve uçucu kül (U) kullanılarak TS EN 771-1 standartına uygun dolu tuğlalar üretilmiştir. Yalıtımsal özellikleri artırmak amacıyla karışımlara genleştirilmiş vermikülit (V) ilave edilmiştir. Karışımlarda kil yerine ağırlıkça %5-30 oranında V,F,M ve U kullanılmıştır. Hammaddelerin kombinasyonuyla 34 farklı tuğla serisi üretilmiştir. Üretilen tuğlalara mekanik ve fiziksel testler yapılmıştır. Hammaddelerin ve tuğlaların termal davranışı, faz tanımlamaları, içyapı analizleri sırasıyla TGA, XRD, SEM ile yapılmıştır. Ayrıca SEM görüntülerinin gözeneklilik değişimi Otsu ve JPor eşik segmentasyon yöntemiyle dijital olarak analiz edilmiştir. Deneylerden elde edilen veriler kullanılarak tepki yüzey metoduyla (TYM) karışımların tepki yüzey modelleri elde edilmiştir. Karışımların özelliklerini en iyi temsil eden modele ait ampirik formüller önerilmiştir. TYM ile çoklu optimizasyon yapılarak istenilen optimum özellikleri sağlayacak karışım tasarımları belirlenmiştir. Üretilen tuğlaların basınç dayanımları 8.16 MPa ve 43.4 MPa değerleri arasında elde edilmiş ve hiçbir tuğla TS EN 771-1'verilen sınır değerin altında kalmamıştır. Yapılan testler sonucunda karışımda F kullanımı basınç dayanımı ve yarmada çekme dayanımı (YÇD) üzerinde olumlu etkiye sebep olurken düşük bağ mukavemetiyle eğilme dayanımını azaltmıştır. Karışımlarda F kullanımı tuğlalarda aşınma dayanımı artırmıştır. Tuğlaların gözenekliliği üzerinde en büyük etkiye M atığı sebep olmuştur. M ve V beraber kullanıldığında termal iletkenlik katsayısı (TİK) referans serisine göre %46.86 azalmıştır. V ve U'nun kullanıldığı tuğlalar pişirme işleminde vitrifikasyonu artırarak diğer atıkların kullanıldığı serilere göre daha yüksek mekanik özellikler sergilemiştir. Üçlü serilerde karışımdaki kilin %45 ve üzerinde azaltılmasına bağlı olarak, atık türleri değişmesine rağmen benzer mekanik ve fiziksel özellikler elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar V,F,M ve U kullanılarak, geleneksel tuğla özelliklerine sahip TS EN 771-1'e uygun tuğlalar üretilebileceğini göstermiştir.
Yüksek fırın cürufunun uçucu kül bazlı geopolimer tuğla özelliklerine etkisinin araştırılması
Yapı ve iç duvarlarında kullanımı yaygın olan tuğla, zaman içerisinde farklı malzemeler ikame edilerek özellikleri iyileştirilmiştir. Bu iyileştirme son zamanlarda daha çok atık malzemelerle yapılmaktadır. Gerek tarımsal atıklar gerekse endüstriyel atıklar tuğla üretiminde önemli girdiler olarak görülmektedir. Bu tez çalışmasında Karabük Demir Çelik Fabrikası atığı olan yüksek fırın cürufu ve Seyitömer termik santrali atığı uçucu kül kullanılarak uçucu kül bazlı geopolimer tuğla üretimi hedeflenmiştir. Çalışma fiziksel ve mekanik açıdan normal tuğlaya göre üstün özelliklere sahip, termal özellikleri daha iyi bir geopolimer tuğla üretimi amaçlanmıştır.
Uçucu kül tabanlı geopolimer tuğla üretiminde bor atığı kullanımının etkisi
Son zamanlarda yapı malzemesi alanında, sürdürülebilir ve enerji tasarrufu sağlayan malzemeler üzerinde çalışmalar artmaya başlamıştır. İnşaat alanında en yaygın kullanılan yapı malzemelerinden biri olan tuğla, üzerinde çalışılması gereken malzemelerden biridir. Tuğlanın atık malzemeler kullanılarak özelliklerinin iyileştirilmesi atıkların bertaraf edilmesi açısından önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, Eskişehir Kırka bölgesi bor atığı ve Seyitömer termik santrali atığı uçucu kül kullanılarak geopolimer tuğla üretimi hedeflenmiştir. Çalışmada fiziksel ve mekanik açıdan normal tuğlaya göre daha dayanımlı ve ısı yalıtım özelliğine sahip geopolimer tuğla üretimi amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında uçucu kül oranı %10 olarak sabit tutulmuş, farklı oranlarda (%10, %20, %30, %40, %50 ve %60) bor atığı kullanılarak geopolimer tuğla üretimi yapılmıştır. Üretilen tuğla numunelerinin fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amacıyla, suya doygun birim hacim ağırlık (SDBHA), su emme (ağırlıkça), porozite, katı cisimlerin ısı ilettim katsayısı tayini deneyleri yapılmıştır. Mekanik özelliklerinin tespiti için ise basınç dayanımı ve eğilmede çekme dayanımı deneyleri uygulanmıştır. Çalışmada sonuç olarak, bor atığı miktarının artmasıyla SDBHA, su emme (ağırlıkça), porozite ve katı cisimlerin ısı iletim katsayısı değerlerinde azalma meydana geldiği görülmüştür. Numunelerin basınç dayanım değerlerinde %50 oranına kadar artma, %60 oranında bor atığı ikamesinde azalma meydana geldiği tespit edilmiştir. Eğilmede çekme dayanımı değerlerinde ise %50 oranına kadar azalma, %60 oranında bor atığı ikamesinde ise artma meydana geldiği görülmüştür. Ayrıca bor atığı ve uçucu kül ikamesinin belirli oranlarda geopolimer tuğla üretiminde kullanılmasında herhangi bir sakınca olmadığı, bu durumun çevre ve insan sağlığı üzerinde olumlu etkileri olacağı sonucuna varılmıştır.
Effect of FA and GGBFS on the properties of geopolymer morter
Various amounts of natural resources are consumed to manufacture ordinary Portland cement which causes considerable environmental problems for its production. A new technological process called geopolymerization provides an innovative solution in this issue. In addition to potentially reducing carbon emissions, geopolymers can be synthesized with many industrial waste products or natural pozzolans such as fly ash, ground granulated blast furnace slag. In the present study, the experimental test of different proportions of GGBFS and FA in the binder on mechanical and durability properties of geopolymer concrete. To achieve this goal, GGBFS has been used as cement replecement material due to its own strength, while fly ash has been used as a pozzolanic material to enhance the physical, chemical and mechanical propeties of concrete (Swamy, 1986). The geopolymer binder is a mixture contains resource material and alkali activator. Ten mixes have been tested; each mixture has different proportion of FA and GGBFS. It can be concluded that geopolymer concrete with high percentage of GGBFS gain high compressive and tensile strength compared with Geopolymer with high FA. Compressive strength of mix1 ( 90% FA and 10% GGBFS ) is 39.15 Mpa at 7 days age, compressive strength of mix10 ( 90% GGBFS and 10% FA) is 75.17 Mpa at 7days age. In addition, the duribility of geopolymer mortar, made of these mixes, was also studied, using water sorptivity test. The test results indicated that geopolymer with high percentage of GGBFS has less sorptivity compared with geopolymer with high percentage of FA.
Investigating geotechnical properties of soils using ground granulated blast furnace slag, fly ash, and lignosulfonates
A number of ways exist to measure the level of soil improvement after administering a ground improvement application, but stabilisation is the one most frequently used. The term "soil stabilisation" describes the changing of a natural soil for construction or engineering purposes. Stabilisation will often have the purpose of making soils stronger by incorporating waste materials. Traditional chemical stabilisers, though, may not find ready acceptance in engineering construction because quicklime and cement are not renewable, their production involves consumption of large amounts of energy, they release considerable volumes of greenhouse gases and the brittleness of the resulting stabilised soils can affect structures' stability. This study presents the effect of using unary, binary and ternary blends of Ground Granulated Blast Furnace Slag (S), Fly Ash (FA) and Lignosulfonate (LS) as the stabilizer to investigate soil properties. For this, two soil mixture groups were designed depending on soil types with changing binder contents. disposal materials were used in partial substitution of soil1 and soils2 at 0%, 6%, 8%, and 10% by weight. The results show that among different way of replacements, soils containing 8% of disposal materials exhibited the best results of California Bearing Ratio (CBR), Unconfined Compressive Strength (UCS), atterberg limits, and permeability coefficient at 28 days. The stabilizer soils containing ternary binder materials (S, FA, and LS) gave better results than binary then unary replacements.
Effects of mineral admixtures on some properties of crude oil polluted sand
This thesis presents a study on environmental pollution by crude oil in a contaminated area. Mineral admixtures such as ground granulated blast furnace slag and fly ash are used to stabilize polluted soil. The overarching goal of this study is to evaluate the addition mineral admixtures to improve the polluted soil by crude oil. This study focused on the Erbil-Gwear main road location close to the Lajan village. Since there are several refinery stations in this area it is paramount to study the environmental issues. Samples of sandy soil were artificially mixed with various percentage of crude oil namely 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%, 14% and 16% in relative to their dry weight to observe the influences of crude oil contamination on some properties of sand samples. To investigate the effect of mineral admixture on the contaminated soil samples by crude oil several mixtures were prepared. For instance, mixtures were mixed by the addition of 0%, 4%, 6% and 8% crude oil with GGBFS and FA admixtures with the amount of 0%, 10% and 15% were utilized in this study. The compaction and direct shear tests were utilized in this study. The results of this research show that specific gravity, the optimum moisture content and the maximum dry density were decreased while the percentage of crude oil content was increased. The results of friction angle were fluctuated with increasing crude oil. Apparent cohesion (c) values were increased up to a certain point and then slightly decreased with increasing the percentage of crude oil addition. Mineral admixtures provide an improvement in compaction and the strength properties of polluted soil. Moreover, the statistical analysis was used to demonstrate the significant differences of each factor used in this research.
Thermal processing of ca-bentonite ore by calcination method to use in geopolymer concrete with additive materials
In this study, a calcined calcium bentonite clay was used as a partial substitute with fly ash as fine aggregate in the production of geopolymer concrete (GPC). Besides, to recycle the tailings from metallurgic factories, ferrochrome slag was used as coarse aggregate and fly ash was used to production of lightweight geopolymer concrete with expanded polystyrene (EPS) with a size of 3mm, 5mm, and 7mm. NaOH and Na2SiO3 were used as basic activators. The NaOH concentration was fixed at 14 M and the Na2SiO3 concentration was fixed at 5 M. Uniaxial compressive strength (UCS), point load strength (PL), sonic speed (PSS), and shore hardness (SH) were measured on experimental samples to evaluate the ratios that to obtain the best results. The experiments were carried out by mixing 5% calcined calcium bentonite (CCB), 5% ferrochrome slag (SG), and fly ash (FA). The average properties of GPC tested after 28 days are as follow; bulk density was obtained at 1792 kg/m3, with a uniaxial strength of 51.33 MP, a point load resistance of 14.05 KN, and a speed of sound of 6.41 km/s, and a shore hardness of 63.17 mm. The bulk density of lightweight concrete with EPS was (1592 - 1264) kg/m3.
Effects of mineral admixtures on the properties of self-compacting concrete
In this study, the effect of using different kinds of fine materials at varying percentage compositions on the properties of self-compacting concrete was investigated. Mixtures containing various combinations of fly ash, ground granulated blast furnace slag and metakaolin and a mixture incorporating only portland cement as the binder material were produced at a constant water-to-binder ratio. For each mixture, to attain a self-compacting concrete, the amount of superplasticizer to be used was determined during the slump flow test. The concretes were also tested for workability and mechanical properties. A total of 11 concrete mixtures were designed having a constant water/binder ratio of 0.32 and total binder content of 550 kg/m3. The control mixture included only a portland cement as the binder while the remaining mixtures incorporated binary and ternary cementitious blends of portland cement. After mixing, the fresh properties of the concretes were tested for slump flow time, L-box height ratio, V-funnel flow time and unit weight. Moreover, on the separated mortar phase of the mixtures, initial and final setting times and viscosity were measured. From each mixture, three cubes were also taken to test the ultrasonic pulse velocity and compressive strength respectively. The performances of mineral admixtures used varied for different tests. When the workability is of concern, the fly ash had the most favorable effect. On the other hand, regarding the strength of concretes metakaolin had the best performance compared to the other mineral admixtures used.
Portland çimento ve uçucu kül ikameli çimentoların hidratasyon gelişimleri ile fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Çevresel kaynakların korunmasına bağlı olarak endüstriyel atıkların, çimento ve betonda katkı veya ikame malzemesi olarak kullanılmasına ilişkin geçmişten günümüze birçok çalışma yapılmıştır. Bu atıklar içerisinde en yaygın olarak kullanılan malzemelerden biri de uçucu küldür.Bu çalışmada, Portland çimentosu (PÇ) ve uçucu kül (UK) ikameli çimentonun yüzey etkileşim mekanizmaları araştırılmıştır. PÇ ile UK'nin fiziksel, kimyasal, mineralojik ve mekanik özelliklerinin yanı sıra UK-PÇ tanelerinin elektrokinetik potansiyelleri (zeta potansiyel) belirlenmiştir. PÇ ve UK ile hazırlanan çimento harçları basınç dayanımları için 2, 7, 28, 56 ve 90 gün küre tabi tutulmuştur. Çimento hamurlarının ise 28 gün sonundaki hidratasyon sırasında mineralojik yapısını ve faz gelişimini belirlemek için termal analiz (DTA ve TG), fourier transformlu kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), X-ışınları difraksiyonu (XRD) analizleri yapılmış ve elektron mikroskop (SEM) ile mikro yapıları belirlenmiştir. PÇ ve UK ikameli çimento harç örnekleri basınç dayanımı deneyleri yapılarak incelenmiş, sonuçları ve nedenleri diğer analiz sonuçlarıyla birlikte yorumlanmıştır.Sonuç olarak UK ikame oranı miktarı; su ihtiyacını ve priz süresini arttırırken, hidratasyon süresince açığa çıkan portlandit (Ca(OH)2) miktarını azaltmıştır. Ayrıca UK, PÇ'ye göre farklı elektro kinetik davranışlar ve yüzey özellikleri göstermiştir. Tüm bu farklılıklar harç örneklerinin basınç dayanımlarını etkilemiştir.
Elazığ ferrokrom cürufu ile üretilen alkali aktivasyonlu harçların taze harç özelliklerinin araştırılması
Bu tez çalışmasında; alkali aktivasyonlu cüruf bağlayıcıların uygulamalardaki kullanımına engel teşkil eden hızlı işlenebilirlik kaybı ve düşük priz süreleri problemlerinin çözümü için boraks ve süperakışkanlaştırıcı katkı kullanımı incelenmiştir. Alkali aktive edilmiş harç üretimi için ağırlıkça %90, %80 ve %70 oranında Elazığ ferrokrom cürufu ve ağırlıkça %10, %20 ve %30 oranında F sınıfı uçucu kül kullanılmıştır. Alkali aktivatör olarak katı fazda sodyum hidroksit (NaOH) (18 ve 22 molarite) ile sıvı fazda sodyum silikat (Na2SiO3) çözeltisi kullanılmıştır. NaOH/Na2SiO3 oranı 1/2 sabit değerde tutulmuştur. Aktivatör/bağlayıcı oranı 0.35, 0.40 ve 0.45 alınmıştır. Boraks ve süperakışkanlaştırıcı katkıları ağırlıkça %0, %3 ve %6 oranlarında tercih edilmiştir. Seçilen parametreler ve seviyeleri Taguchi metoduyla optimize edilerek en iyi karışım oranları belirlenmiştir. Boraks ve süperakışkanlaştırıcı katkılarının alkali aktivasyonlu harç üzerindeki etkisini incelemek amacıyla taze haldeki karışımlarda priz başlangıç ve sona erme süreleri ile işlenebilirlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen alkali aktivasyonlu harç numunelerine 90oC sıcaklıkta 24 saat kür işlemi uygulanarak 7 ve 28 günlük süre sonunda numunelerin basınç dayanımı, eğilme dayanımı, birim ağırlık, ultrases geçiş hızı ve kapilarite katsayı tayini deneyleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deney sonuçları Taguchi metoduyla analiz edilmiş ve parametrelerin optimum seviyeleri belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca mikro yapı incelemeleri için SEM-EDS-XRD analizleri uygulanarak belirlenen numunelerin kristal yapısı incelenmiş, mineralojik bileşimi tespit edilmiştir. Elde edilen verilere göre boraks ve süperakışkanlaştırıcı katkılarının alkali aktivasyonlu karışımlar üzerinde priz geciktirici etkisinin olduğu ve işlenebilirlik üzerinde olumlu katkılar sağladığı tespit edilmiştir. En yüksek basınç dayanım değeri ise 24,27 MPa olarak elde edilmiştir.
Uçucu kül ve yüksek fırın cürufu içeren alkali aktive edilmiş kompozitlerin yüksek sıcaklığa karşı mekanik özelliklerinin araştırılması
Bu çalışma kapsamında çimentonun yerine alternatif olarak öğütülmüş yüksek fırın cürufu ve F sınıfı uçucu kül kullanılarak alkali aktive edilmiş kompozit numuneler imal edilmiştir. Alkali aktivatör olarak NaOH ve Na2SiO3 solüsyonları kullanılmıştır. Ön deneyler sonucunda 14 mol konsantrasyonlu hazırlanan karışımda aktivatör/bağlayıcı oranı 0,40 olarak belirlenmiş ve numuneler 90 °C aktivasyon sıcaklığına tabi tutulmuştur. Ağırlıkça %0 UK-%100 YFC, %75 UK-%25 YFC, %50 UK-%50 YFC, %75 YFC-%25 UK ve %100 UK-%0 YFC seriler üretilip numuneler hazırlanmıştır. Numuneler laboratuvar ortamında 7 ve 28 gün süresince bekletildikten sonra 20 oC (laboratuvar sıcaklığı), 200 °C, 400 °C, 600 °C ve 800 °C yüksek sıcaklık altındaki mekanik davranışları incelenmiştir. Numuneler üzerinde sırasıyla yayılma tablası, priz başlama ve sona erme süresi, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, aşınma direnci, ultrases geçiş hızı, kapilarite ve birim ağırlık deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar referans numuneleriyle kıyaslanmıştır. Ayrıca yüksek sıcaklık öncesi ve sonrasında numunelerin mikro yapı analizleri için SEM ve XRD metotlarından yararlanılmıştır. Sonuç olarak sıcaklık artışına bağlı olarak hazırlanan kompozit numunelerin dayanımlarında düşüşler gözlemlenmiştir. En yüksek basınç dayanımı, eğilme dayanımı ve aşınma direnci %50 UK-%50 YFC içeren 20 °C'de 28 gün bekletilen referans numunelerinde elde edilmiştir. En düşük değerler ise %75 YFC-%25 UK içeren 800 °C'de 28 gün bekletilen numunelerde elde edilmiştir.
Doğal lif ve uçucu kül kullanılarak üretilen köpük betonların mekanik ve bazı durabilite özellikleri
Bu çalışma, uçucu kül (UK) ve Taguchi optimizasyon yaklaşımı içeren kenevir lifleri (KL) takviyeli köpük betonun fiziko-mekanik, dayanıklılık ve termal özellikleri üzerine araştırmayı sunmaktadır. Köpük içeriği 50 kg/m3, 75 kg/m3 ve 100 kg/m3 olan üç seri köpük beton karışımı üretilmiştir. Her bir köpük beton karışımı, KL ve UK içermeyen referans karışımı içerir ve diğer karışımlar, çimento ikamesi olarak %0, %10, %20, %30, %40 ve %50 oranlarında UK içerir. Karışımlara ağırlıkça %0,75; %1,5 ve %3 oranında çimento katkı oranlarında değişen lif uzunluklarına sahip KL de eklenmiştir. Karışımların taze özelliklerini değerlendirmek için çökme testleri yapılmıştır. Mukavemet özellikleri 7, 28 ve 91 günlük basınç ve eğilme mukavemeti testleri kullanılarak belirlenirken, dayanıklılık yüksek sıcaklık, donma-çözülme ve sülfat maruziyetleri ile araştırılmıştır. Köpük betonların ısıl iletkenliği, kuruma rötresi, gözeneklilik, su emme, emicilik ve kuru birim ağırlık özellikleri de incelenmiştir. Deneysel sonuçlar Taguchi optimizasyon yaklaşımı kullanılarak analiz edildi. Sonuçlar, KL ilavesinin çok yüksek basınç ve eğilme mukavemeti geliştirmeleriyle sonuçlandığını gösterdi. UK ilavesi kuruma büzülmesini ve ısıl iletkenliği azaltmış ve köpük betonların yüksek sıcaklık dayanımını artırmıştır. ANAHTAR KELİMELER:Köpük beton; Uçucu kül; Kenevir lifi; Fiziko-mekanik özellikler; Dayanıklılık özellikleri; Taguchi optimizasyonu