Investigation of Engineering Properties of Fiber-Reinforced Red Mud-Metakaolin Based Geopolymer Mortar made with Waste Filler Materials

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: KHIZAR NAZIR

Danışman: Orhan Canpolat

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu araştırmada, dolgu malzemesi olarak geri dönüştürülmüş beton agregası (RCA) ve endüstriyel atık cam tozu (GP) kullanılarak lif takviyeli kırmızı çamurmetakaolin- tabanlı geopolimer harç üretilmiştir. Geopolimer harcı güçlendirmek için hacme göre dört farklı oranda (%0,25, %0,5, %0,75, ve %1.00) pirinç kaplı çelik lifler (SF), poliamid lifler (PAF) ve polietilen lifler (PEF) olmak üzere üç farklı lif türü kullanılmıştır. Liflerin mekanik, fiziksel, dayanıklılık ve mikroyapısal özellikler üzerindeki etkisini araştırmak için bir dizi test yapılmıştır. Sonuçlar, dolgu malzemesi olarak RCA'nın %50'sinin GP ile değiştirlmesinin en iyi dayanım özelliklerini sağladığını ve referans bir karışım olarak kabul edildiğini gösterdi. Lif ilavesi, geopolimer harcın dayanımı özelliklerini arttırdı, örneğin, SF içeren karışım, eğilme dayanımı %31.60'a kadar arttırdı. Ayrıca, PAF ve PEF içeren karışım, eğilme dayanımı sırasıyla %26,20 ve %27,75'e kadar arttırdı. Ayrıca, SF içeren karışım, lifsiz kontrol karışımına kıyasla en yüksek yarma çekme dayanımı değerini gösterdi ve %40'a kadar arttırdı. Çelik lifli numuneler, aşınmaya bağlı minimum ağırlık kaybı açısından en iyi sonucu gösterdi ve lifsiz kontrol karışımına göre %36.08 daha fazla aşınma direnci sergiledi. Ayrıca lif takviyeli karışımlarda gözeneklilikte artış gözlenmiştir. Çelik lif takviyeli karışımlar, yüksek sıcaklıklara ve donma-çözülme döngülerine karşı serinin geri kalanından daha iyi direnç göstermiştir. SF, kontrol karışımına kıyasla bükülme mukavemetini 300 °C'de %15,58'e, 600 °C'de %19,26'ya ve 900 °C'de %42,94'e yükseltti. Sülfat atağına karşı, lif takviyeli karışımlar lifsiz kontrol karışımlarından daha iyi davranmıştır. Yüksek sıcaklığa maruz kaldıktan sonra ağırlık kaybı gözlenirken, donma-çözülme döngülerine ve sülfat saldırısına maruz kaldıktan sonra numunelerin ağırlığında artış gözlendi. Lifli kırmızı çamur-metakaolin-tabanlı jeopolimer harç numunelerinin zayıf mekanik dayanımı ve eğilme performansından CaO içeriğinin olmaması sorumlu bulunmuştur.