Uçucu kül tabanlı geopolimer tuğla üretiminde bor atığı kullanımının etkisi

Abstract

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.

Recently, studies on sustainable and energy-saving materials have started to increase in the field of building materials. Brick, which is one of the most widely used building materials in the field of construction, is one of the materials to be worked on. Improving the properties of the brick by using waste materials is important in terms of waste disposal. In this thesis, it is targeted to produce geopolymer bricks by using Eskişehir Kırka region boron waste and Seyitömer thermal power plant waste fly ash. In this study, it was aimed to produce geopolymer brick, which is more durable than normal brick physically and mechanically and has thermal insulation properties. Within the scope of the study, the rate of fly ash was kept constant as 10%, and geopolymer bricks were produced by using different ratios (10%, 20%, 30%, 40%, 50% and 60%) of boron waste. In order to determine the physical properties of the produced brick samples, waterloged weight per unit of volume, water absorption (by weight), porosity, heat transmission coefficient of solid objects tests were done. For the determination of its mechanical properties, compressive strength and bending tensile strength tests were applied. As a result of the study, it was observed that with the increase in the amount of boron waste, waterloged weight per unit of volume, water absorption (by weight), porosity and heat transmission coefficient values of solid objects decreased. It was determined that the compressive strength values of the samples increased up to 50% and the boron waste substitution decreased by 60%. It was observed that the flexural strength values were decreased up to 50%, and the boron waste substitution of 60% increased. In addition, it was concluded that there is no harm in using boron waste and fly ash substitution at certain rates in the production of geopolymer bricks, and this situation will have positive effects on the environment and human health.