Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Konya Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHMET AKTÜRK
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ülkü Sultan Yılmaz
Eş Danışman: İlker Bekir Topçu
Özet:
Günümüz dünyasında sahip olduğu avantajlardan dolayı sıklıkla kullanılan geleneksel beton ve
harçlara alternatif olarak üretilen geopolimerler, yüksek puzolanik aktiviteye sahip bağlayıcıların alkali
aktivatörler ile aktivasyonu sonucunda ortaya çıkan yüksek dayanım değerlerine, düşük enerji tüketimine
ve düşük CO₂ salınımına sahip son derece çevreci malzemelerdir. Bu çalışmada geopolimer üretiminde
bağlayıcı olarak, puzolanik aktivitesi son derece yüksek olan ve kaolin kilinin kalsine edilmesiyle elde
edilen metakaolin kullanılmıştır. İkame malzemesi olarak asfalt şantiyelerinden temin edilen atık malzeme niteliğindeki pişirilmiş taş tozu kullanılmıştır. Katkı olarak ise ülkemiz için son derece stratejik öneme
sahip bor minerallerinden kolemanit ve boraks penta hidrat kullanılmıştır. Çalışma kapsamında ana bağlayıcı olan metakaolin kullanılarak geopolimer harçlar üretilmiş ve bu numuneler referans olarak alınmıştır. Bunun dışında ikame malzemesi olarak pişirilmiş taş tozu atığı sırasıyla %10, %20 ve %30 ikame
oranlarında metakaolinin yerine ikame edilmiştir. Katkı malzemesi olarak ise kolemanit ve boraks penta
hidrat sırasıyla %5, %10 ve %15 katkı oranlarında metakaoline ilave edilmiştir. Tüm geopolimer harç
karışımlarında alkali aktivatör olarak sodyum hidroksit (SH) ve sodyum silikat (SS) kullanılmıştır. Ana
deneylere geçilmeden Tagucci optimizasyon yöntemi kullanılarak bağlayıcı miktarı, likit/bağlayıcı oranı,
SH/SS oranı ve sodyum hidroksit’in molaritesi olmak üzere harç bileşenlerinin optimum değerleri bulunmuş ve bu değerler tüm karışımlarda kullanılmıştır. Üretilen geopolimer harçlara fiziksel özelliklerin
tespiti için birim hacim ağırlık tayini, yayılma testi, priz sürelerinin tayini, görünen özgül ağırlık tayini,
hacimsel özgül ağırlık tayini, su muhtevası, su emme oranı tayini ve boşluk oranı tayini deneyleri yapılmıştır. Mekanik özelliklerin tespiti için eğilme ve basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. Mikroyapısal
özelliklerinin tespiti için ise çeşitli görüntüleme teknikleri kullanılmıştır.
Üretilen geopolimer harçlara uygulanan deneyler sonucunda, 7., 28. ve 90. gündeki eğilme ve
basınç dayanımlarında tüm karışımlar içinde en yüksek değerler metakaolin bağlayıcılı harçlarda elde
edilmiştir. Mekanik dayanım değerlerinden metakaolin bağlayıcılı geopolimer harçlarda %20 oranında
pişirilmiş taş tozu atığının ikame edilebileceği, %10 oranında kolemanitin ve %5 oranında boraks penta
hidratın katkı olarak kullanılabileceği görülmüştür. Harçların fiziksel özelliklerine bakıldığında işlenebilme değeri en iyi olan numunelerin pişirilmiş taş tozu atığı ile üretilen numuneler olduğu görülmüştür.
Ayrıca bor minerallerinin özellikle de kolemanit katkısının su emme oranını ve boşluk yüzdesini azaltarak
v
geopolimer harca önemli bir fayda sağladığı görülmüştür. SEM görüntüleri de bor minerallerinin sağladığı katkıyı teyit eder niteliktedir. Mikroyapısal açıdan baktığımızda ise harcın karakterizasyonun genel
olarak iyi olduğu ve iyi bir geopolimerizasyon bağı oluşturduğu görülmüştür. Geopolimer harcın
mikroyapısal karakterizasyonuna negatif olarak etki eden karışımların pişirilmiş taş tozu atığı kullanılan
numuneler olduğu görülmüştür. Bor minerallerinin katkı malzemesi olarak kullanıldığı karışımlarda ise
bor minerallerinin harcın karakterizasyonu üzerine pozitif bir etki yaptığı görülmüştür.