GEOPOLİMER BETONDA PİRİNÇ KABUĞU KÜLÜ VE ATIK SERAMİK TOZU KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Giderek artan katı atık kapasitelerinin azaltılmasında karşılaşılan depolama sorununun çözümü, ya atıkların yeniden kullanımı ya da kaynağında azaltılarak alternatif bir kaynağa dönüştürülmesi ile mümkündür. Bu sayede, doğada kendisini yenileyemeyen kaynaklarının ve enerjinin verimli kullanımı sonucu depolamanın çevreye verdiği zararlar azaltılabilir. Beton, dünyada en yaygın olarak kullanılan, yenilenemeyen kaynakların en fazla kullanıldığı, hatta katı atık depolamasında da önemli bir yere sahip olan yapı malzemelerinden birisidir. Bağlayıcısı olan çimento ise üretimindeki CO2 emisyon seviyeleri ile çevresel zararlarda önemli bir paya sahiptir. Depolama alanlarının yükünü hafifletilmesinde yada çevresel olumsuz etkiler noktasında yapı malzemesi üretiminde bu alanlardaki atıkların kullanılması bir alternatif olarak düşünülebilir. Geopolimer malzemeler ise geleneksel beton üretiminin aksine, çevrenin korunması için daha az maliyetli olduğu bilinen, sürdürülebilir bir gelişmede kullanılması avantajlar sağlayabilecek yeni bir beton türüdür. Bu çalışma kapsamında tamamen çimentoya alternatif bir bileşen olarak özellikleri daha iyi olan, depolama alanlarında önemli bir miktarda yer kaplayan atıklardan yüksek fırın cürüfu (YFC), seramik tozu (ST) ve pirinç kabuğu külü (PK) kullanımının geopolimer beton karışımlarında kullanımının araştırılmasıdır. Bu amaçla YFC’nin %0, %5, %10 ve %15’ oranında PK ile %0, %10, %20 ve %30 oranında ST’nin geopolimer beton üretiminde kullanılmıştır. Ayrıca geopolimer üretiminde önemli bir malzeme olan NaOH’in 12, 14, 16 ve 18 molalite olarak hazırlanması ile oluşturulan Taguchi L16 matrisi ile gruplar belirlenmiştir. Karışımların yayılma çapları, yoğunlukları, porozite ve su emme oranları, basınç dayanımları ile yüksek sıcaklık etkisi altındaki davranışları istatiksel olarak incelenmiştir. Sonuçlar; ST ve PK kullanılarak üretilen geopolimerlerde PK kullanılmasının yayılma çapı ve su emme oranları üzerinde negatif bir etkisi olduğu, ST kullanımının olumlu etkisi ile yoğunluğu ve porozitesi fazla olan geopolimerler elde edildiği görülmüştür. Ayrıca 70 MPa üzeri dayanımların 14-16 molalite ile %2 PK veya %15 ST kullanılması durumunda elde edilebileceği belirlenmiştir. Yüksek sıcaklık etkilerine bakıldığında; geopolimer betonların yüksek sıcaklıklara dayanım değerlerinin normal betonlara kıyasla düşük olduğu, geopolimer malzemeler üzerinde ST kullanımının etkisinin daha çok olacağı, 450 ºC’yi aşan değerlerde özel önlemler alınması gerektiği belirlenmiştir.