Sodyum hidroksit ile aktive edilmiş obsidyen, atık cam ve uçucu kül içeren harçların mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi

Dünyada su tüketiminden sonra en çok kullanılan malzeme betondur. Betonun inşaat sektöründen bu derece fazla kullanılması betonun ekonomik oluşundan ve sahip olduğu dayanım ve dayanıklılık gibi özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Ancak betonun ham maddesi olan çimentonun betona sağladığı katkıların yanında üretimi ve kullanılması sırasında ortaya çıkan CO2 salınımı nedeniyle çevreye zarar verdiği gözlemlenmektedir. Dünya genelinde çimento üretimi ve kullanımından dolayı gerçekleşen salınım tüm salınımın %7-9'luk kısmını oluşturmaktadır. Bu gibi faktörler göz önüne alınarak sürdürülebilir teknolojiler düşünüldüğünde çimentosuz beton teknolojileri bir alternatif olarak karşımıza çıkmaktadır. Sanayi ve inşaat atığı malzemelerin (uçucu kül ve atık cam vb.) depolama, çevre ve ekosisteme verdikleri zararlar da göz önüne alındığında bu malzemelerin sürdürülebilir teknolojilerde kullanılması, atıkların çevreye zararlarını önlemekte ve yeni malzemeler geliştirilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada obsidyen, atık cam, uçucu kül ve bu üç malzemenin %75, %50 ve %25 oranlarında karışımları, sodyum hidroksit (NaOH) ile aktive edilerek harç numuneler üretilmiştir. Harçların üretiminde 12 molar (M) NaOH çözeltisi kullanılarak 13 farklı obsidyen, atık cam ve uçucu kül içeren harç numuneler hazırlanmıştır. Bu üretilen harç numuneler dört farklı gruba ayrılarak her bir grup 75 °C, 90 °C, 105 °C ve 120 °C sıcaklıklara sahip etüvlerde 72 saat bekletilmişlerdir. Elde edilen harç numuneler 7, 28 ve 90 gün sonunda eğilme ve basınç testine tabi tutulmuştur. Kullanılan bağlayıcı malzemelerin kimyasal analizleri, harç numunelerin taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) görüntüleri üzerinden mikro yapısal incelemeleri yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda, obsidyen ve atık camın geopolimer üretiminde kullanılabileceği görülmüştür. Obsidyen, atık cam ve uçucu kül karışımlarının birbirlerinin eğilme ve basınç dayanımlarını etkilediği tespit edilmiştir. 90oC sıcaklığının en uygun geopolimer üretme sıcaklığı olduğu görülmüştür. Ayrıca yapılan farklı kombinasyonlarda ise kullanılan malzemelerin birbiri ile uyumlu çalışarak mekanik özelliklerin gelişmesine katkı sağladığı görülmüştür. SEM ve EDS analizlerinde en kompakt yapıya sahip numunelerde en yüksek dayanım değerleri tespit edilmiştir.