Geopolimer beton özelliklerine termal kür prosesinin etkisi

Bu çalışmada ana hammadde olarak puzolanik karakteristiklere sahip olan metakaolin (MK) ve termik santral atığı olan uçucu kül (UK) kullanılmıştır. Kullanılan metakaolin NG Kütahya'dan elde edilen kaolin kilinin 700 oC'de kalsine edilerek metakaoline dönüştürülmesiyle elde edilmiştir. Uçucu kül ise Kütahya Tunçbilek Termik Santralinden tedarik edilmiştir. Örneklerin hazırlanmasında alkali aktifleştirici olarak sodyum hidroksit (NaOH) ve sodyum silikat solüsyonu (Na2SiO3) (SS) kullanılmıştır. Betonların üretiminde kullanılan agregalar 0-5 mm, 5-15 mm ve 15-22 mm olmak üzere üç farklı sınıfta olup, Afyon'da bulunan özel bir ocaktan temin edilmiştir. Geopolimer beton örneklerin hazırlanmasında hammadde olarak kullanılan UK ve MK malzemeleri, alkali aktivatörler (NaOH ve SS) ile en iyi tepkimeyi verecek şekilde farklı oranlarda karıştırılmıştır. Laboratuvar tipi Pan mikserde hazırlanan karışımlar 10x10x10 cm boyutlarında metal kalıplara vibrasyon yöntemiyle yerleştirilmiştir. Ardından ilgili örnekler laboratuvar ortamında bir gün bekletilmiş ve takiben kür işlemlerinin yapılabilmesi amacıyla etüve yerleştirilmiştir. Termal kür prosesinin uygulanabilmesi amacıyla geopolimer beton örnekleri farklı süre (5 ve 24 saat) ve sıcaklıklarda (60 ve 90 oC) kür edilmiştir. Kür işlemlerinin tamamlanmasının ardından örnekler kalıplardan alınmıştır. Öncelikle geopolimer betonların; su emme, görünen porozite, birim hacim ağırlık ve görünen yoğunluk gibi fiziksel özellikleri ile ultrases hızı değerleri 7 günlük örnekler üzerinde belirlenmiştir. Ardından örneklerin basınç dayanım testleri (7 günlük) TS EN 12390-1 nolu standarda göre yapılmıştır. Basınç dayanım testleri için 200 ton kapasiteli beton presi kullanılmıştır. Sonuç olarak, geopolimer betonlara uygulanan kür sıcaklıkları dikkate alındığında uzayan kür sürelerinin ve UK ilave oranının artması ile birlikte örneklerin basınç dayanımlarının arttığı tespit edilmiştir. 60 oC'lik kür sıcaklığının uygulandığı % 40 UK ilaveli B5-24 beton örneklerinde 30.1 MPa, 90 oC'lik kür uygulanan örneklerde ise yine % 40 UK ilaveli A5-24 geopolimer betonlarında 31.4 MPa ile en yüksek basınç dayanım değerleri elde edilmiştir.Bu veriler ışığında, çalışmada üretilen geopolimer betonların uygulanabilir olduğu, bununla birlikte durabilite özelliklerinin ayrıca araştırılması gerektiği düşünülmektedir.