Structural characteristics of borax-metakaolin and borax-fly ash based geopolymer systems

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ÖZNUR CANSU SEÇKİN

Danışman: SEZEN SOYER UZUN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu araştırmanın ana odağı, boraksın metakaolin ve C tipi uçucu kül esaslı jeopolimerlerin yapısal özelliklerine olan etkisinin araştırılmasıdır. Bu amaçla molar B/Si oranı 0 ile 1 arasında değişen boraks-metakolin ve boraks-uçucu kül bazlı jeopolimerler Fourier Dönüşümü Kızıl Ötesi Spektroskopi (FT-IR), X-Işını Kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve Termogravimetrik Analiz (TGA) gibi çeşitli yapısal karakterizasyon teknikleri ile incelenmiştir. Boraksın eklenmesinin jeopolimerler üzerindeki mekanik etkisini ölçmek için basınç dayanımı testleri de yapılmıştır. Tezin ilk bölümünde boraks-metakaolin bazlı jeopolimerler incelenmiştir. Boraks-metakaolin bazlı jeopolimer sisteminlerinin kuartz ve bor içeren kristal bileşenleri ile birlikte amorf bir yapıya sahip olduğu gözlenmiştir. Boraks-metakaolin- bazlı jeopolimer numunelerinin FTIR bandlarının yoğunluğunu B /Si oranına bağlı olarak sistematik olarak artmaktadır. Bu durum, SEM ölçümlerinde kristal yapıların varlığını gösteren iğne ve yıldız benzeri yapıların gözlenmesi ile de uyumludur. B/Si oranı 1 olan boraks-metakaolin bazlı jeopolimerin 620 cm-1'de sahip olduğu bant poliborosilikat köprüsünün parmak izi olarak kabul edilmektedir. Bu bantın varlığı bor atomlarının silika ağı içine katıldığının kanıtıdır. Tezin ikinci bölümünde farklı B/Si oranlarına sahip boraks-metakaolin ve boraks-uçucu kül esaslı jeopolimerlerin yapısal özelliklerinin ile karşılaştırılması üzerine çalışılmıştır. Boraks-metakolin ve boraks-uçucu kül bazlı jeopolimerlerin FTIR sonuçlarında 685 cm-1'de ve 875 cm-1'de görülen bantlar Borosilikat köprüsünün varlığını göstermektedir. Boraks-uçucu kül bazlı jeopolimerlerin Raman spektrumunda yer alan 630 cm-1'deki borosilikat yapısına ait bant FTIR sonuçlarını desteklemektedir. Bor ilavesi ile jeopolimerlerde yıldız ve iğne benzeri yeni yapısal birimler SEM görüntülerinde ortaya çıkmıştır. Bor eklenmesinin jeopolimerlerde basınç dayanımına pozitif yönde etki ettiği görülmüştür.