Structural characteristics of metakaolin-red mud and C-type fly ash based geopolymer systems
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: KARDELEN KAYA
Danışman: SEZEN SOYER UZUN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Jeopolimerler çimentoya alternatif özellikte olan ve yenilenebilir yapı malzemesi olarak kullanılabilecek yapıdaki inorganik polimerlerdir. Bu tezde, metakaolin-kırmızı çamur ve C tipi uçucu kül kullanılarak jeopolimer sentezlenmiş ve detaylı karakterizasyonu Fourier İnfrared Spektroskopi (FTIR), X-Ray Difraksiyon (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Tezin ilk bölümünde, farklı içeriklerde (%0-40 ağırlıkça) kırmızı çamur (RM) içeren RM-metakaolin (MK) bazlı jeopolimerlerin yapısal ve mekanik özellikleri XRD, FTIR, SEM ve basınç dayanım testleri ile incelenmiştir. Düzenli olarak RM içeriğinin artırılması XRD ve FTIR spektralarındaki ana bandın yoğunluğunda düşüşe ve genişlemeye neden olmuştur. Bu sonuçlarla beraber, kırmızı çamur ilavesinin jeopolimer numunelerinde mekanik dayanım değerinde de düşüşe neden olduğu belirlenmiştir. Tezin ikinci bölümünde C tipi uçucu kül (CFA) bazlı jeopolimerler üzerinde çalışılmıştır. Farklı bileşimlerdeki jeopolimer numunelerinin molar Si/Al oranı 2 ila 10 arasında değiştirilip XRD ve FTIR spektroskopi yöntemleri ile analiz edilmiştir. XRD ve FTIR spektroskopi sonuçlarına göre 2 ≤ Si/Al ≤ 6 olan jeopolimerlerin amorf bir karakterde olduğu görülmüş ve kalsiyum içeren fazlar (kalsit ve kalsiyum silikat hidrat) saptanmıştır. 7 ≤ Si/Al ≤ 10 olan jeopolimerlerde ise düzensiz bir jeopolimer yapısı gözlemlenmiş, sodyum silikat hidrat jeli ve sodyum alumina hidrat fazları bulunmuştur. XRD analizinde saptanan bu fazlar ile birlikte diğer kristal fazların varlığı SEM bulgularıyla desteklenmiştir. Molar Si/Al oranının artması sonucu jeopolimerlerin mikroyapısı daha homojen ve daha kristalli bir yapıya bürünmüştür. CFA bazlı jeopolimerlere uygulanan termogravimetrik analiz (TGA) sonucu molar Si/Al oranındaki artışın jeopolimerlerdeki kütle kaybını artırdığı gözlemlenmiştir. Kayıp kütlenin büyük bir kısmı yapıda hapsolmuş yapısal suyun buharlaşmasından ve karbon içerikli malzemelerin ayrışmasından kaynaklanmaktadır.