Uçucu kül (UK), termik santrallerde enerji üretimi sırasında açığa çıkan önemli bir yan üründür. Enerji ihtiyacının artması ile oluşan talebine paralel olarak UK miktarı da artmaktadır. Artan miktarları ile UK’nın uygun kullanılmaması veya geri dönüştürülmemesi, düzenli depolama alanı ihtiyacının artmasına neden olmaktadır. Bu da atık malzemeler ile dolan sahalarda hava, su, toprak kirliliği gibi çevresel sorunlara neden olmaktadır. UK’ların yeniden değerlendirilmesinde, briket-tuğla, çimento, beton ve asfalt agregası, cam üretimi kullanımı yaygın yöntemlerlendir. Bu yöntemlerin dışında UK’ların ekonomiye kazandırılmaları ve atıkların bertaraf yönetimlerinin çeşitlendirilmesi oldukça önemlidir. Teknolojideki güncel gelişmeler, hızlı küresel kentleşmeyi ve yaşam tarzlarındaki genel gelişmeyi sağlamıştır. Bununla birlikte, mevcut birçok inşaat teknolojisi ve yöntemi bağlayıcı malzelerin kullanılmasını gerektirmektedir. Geleneksel bağlayıcılar olan çimento ve/veya kireç, toprak parçacıklarını kimyasal reaksiyonlar yoluyla birbirine bağlar. Bununla birlikte, çimento üretiminin çevresel etkileri büyüktür. Özellikle çimento üretimi büyük miktarda fosil yakıt kullanarak dünyadaki tüm karbondioksitin %5'inden fazlasının emisyonundan sorumludur. Bu nedenle, atık malzemeler kullanılarak düşük karbonlu alternatif bağlayıcıların geliştirilmesi ile çimento tüketiminin azaltılması teşvik edilmiştir. Son yıllarda geleneksel Portland çimentosuna alternatif olarak üretilen geopolimer bağlayıcılar yaygın olarak araştırma konusu haline gelmiştir. Geopolimer bağlayıcılar, benzer mekanik özellikleri, kimyasal saldırılara karşı dirençleri ve düşük karbon ayak izleri nedeniyle çimentoya iyi bir alternatif olarak değerlendirilmeye başlanılmıştır. Geopolimer terimi ilk olarak 1970’lerde Davidovits tarafından üretilmiştir. Geopolimer, silika ve alümin açısından zengin amorf yapıdaki malzemelerin alkalilerle aktive edilmesi yoluyla sentezlenmesiyle elde edilmektedir. Bu çalışmada, farklı molaritelerde kullanılan sodyum hidroksit aktivatörü ile alümmina silkat kaynağı olarak UK ile geopolimerler üretilmiştir. En yüksek basınç dayanım değerini veren numune grubuna yüksek sıcaklık, kılcal geçirgenlik, donma-çözünme sonrası geopolimerlerde fiziksel ve mekanik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Sonuç olarak, UK tabanlı 15 M NaOH aktivatörü ile üretilen geopolimerin en yüksek basınç dayanımına sahip olduğu için bu değerler optimum üretim değerleri olarak önerilmektedir. UK ile üretilen geopolimerlerin kılcal su emme durumlarının zamana bağlı olarak arttığı, yüksek sıcaklık etkisinde geopolimerlerin dayanımlarının düştüğü ve donma-çözünme etkisine maruz bırakılması durumunda da basınç dayanımlarında düşüş meydana geldiği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Uçucu Kül, Geopolimer, Donma-Çözülme, Yüksek Sıcaklık, Kılcak Su Emme
|
