Synthesis and characterization of metakaolin, fly ash and red mud based geopolymers
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: IŞIL ÖZER
Danışman: SEZEN SOYER UZUN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Jeopolimerler daha iyi mekanik dayanıklılık ve artan tasarım ömürleri gibi avantajlarıyla global karbondioksit emisyonunu azaltmak için çimentoya gelecekteki potansiyel alternatif aday olmaktadır. Bu tezde metakaolin, uçucu kül (C sınıfı) ve uçucu kül-kırmızı çamur bazlı jeopolimerler sentezlenmiştir, mekanik olarak test edilmiştir ve spektroskopi, difraksiyon ve mikroskopi teknikleri ile detaylıca karakterize edilmiştir. Tezin ilk bölümünde Si/Al mol oranları 1.12, 1.77 ve 2.20 olan metakaolin bazlı jeopolimerler incelenmiştir. Si/Al molar oranı 1.12 olan metakaolin bazlı jeopolimerler zeolite A ve/ya sodalit gibi kristal fazları içermektedir. Ancak, Si/Al mol oranları 1.77 ve 2.20 olan jeopolimer örnekleri büyük oranda x-ray amorf yapıdadır. Metakaolin bazlı numunelerde örneklere ait FTIR spektroskopisindeki ana bandın pozisyonu ve genişliği Si/Al molar oranı arttıkça sistematik olarak artmaktadır. Bu bandın keskinliğinin sistemdeki Si içeriğinin artışıyla azalması jeopolimerizasyonun artmasını göstermiştir. Bu örneklerin basınç dayanımlarının da Si/Al molar oranı arttıkça sistematik olarak arttığı bulunmuştur. Tezin ikinci bölümünde uçucu kül ve uçucu kül-kırmızı çamur bazlı jeopolimerlere odaklanılmıştır. Si/Al mol oranı 1.95 olan uçucu kül bazlı jeopolimere ait FTIR spektroskopisi 941 cm-1 and 1099 cm-1'de konumlanan asıl iki bandın varlığını göstermiştir. Bu bandlar muhtemelen sırasıyla i) CASH ve/ya CSH ve ii) NASH jellerini göstermektedir. Bu jel fazları numunelerin SEM görüntülerinde de gözlenmiştir. Si/Al mol oranının 2.40'a kadar artması bu bandların birleşmesiyle sonuçlanmıştır. Basınç dayanım değerlerinin Si/Al mol oranları arttıkça arttığı görülmüştür. Öte yandan, düşük oranda kırmızı çamur içeren uçucu kül-kırmızı çamur bazlı jeopolimerler FTIR sprektroskopisinde kanıtlanan benzer ayrılmış faz yapılarını ortaya çıkarmıştır. Ancak, sistemdeki kırmızı çamur içeriği arttıkça CASH ve/ya CSH ve NASH jellerine karşılık gelen iki band daha geniş tek bir banda dönüşmüştür. İki fazlı yapıdan daha kararlı bir yapıya dönüşüm, ölçülen basınç dayanım değerlerindeki ilgili artıştan sorumlu olmalıdır.