Bor Katkılı Alkali İle Aktifleştirilmiş Bağlayıcı Sistemlerin Özellikleri, İç Yapısı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ezgi Örklemez

Danışman: Serhan İlkentapar

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Çimento üretimi, yüksek enerji tüketimi ve sera gazı salımı nedeniyle çevresel sürdürülebilirlik açısından önemli sorunlar oluşturmaktadır. Bu çalışmada, düşük karbon ayak izine sahip alkali aktive harç sistemlerinde kullanılan çevresel etkisi yüksek alkali aktivatörlere alternatif olarak çeşitli bor minerallerinin (kolemanit, üleksit, bor pentahidrat, kolemanit atığı, tinkal atığı ve borojips atığı) kullanımı araştırılmıştır. Yüksek fırın cürufulu harçlar, sodyum metasilikat ve bor minerallerinden oluşan bir aktivatör ile hazırlanmıştır. %6 ve %8 Na⁺ içeren iki farklı referans harç grubunda, aktivatör miktarının %10, %20, %30 ve %40'ı oranında bor mineralleri ikame edilerek toplamda 52 harç üretilmiştir. Numuneler, 3, 7 ve 28 gün boyunca 23±2 °C sıcaklıkta ve %60±5 bağıl nemde ortam kürüne tabi tutulmuştur. Üretilen harçlar üzerinde işlenebilirlik, eğilme ve basınç dayanımı, birim ağırlık, su emme, boşluk oranı, ultrasonik atımlı dalga hızı, yüksek sıcaklık dayanımı, izotermal kalorimetre, TGA, FESEM, EDX, Mapping, XRD ve ICP-MS analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, çevresel etkilerin belirlenmesi amacıyla yaşam döngüsü değerlendirmesi yapılmıştır. Elde edilen bulgular, bor minerallerinin %20 ikame oranında kullanımıyla hem mekanik dayanım hem de mikro yapıda iyileşme sağlandığını göstermiştir. Yaşam döngüsü değerlendirmesi sonucunda, gerçek taşıma senaryosunda bor minerali ikameli harçlar, geleneksel çimentolu harçlara kıyasla küresel ısınma potansiyelini %52,3 oranında azaltmıştır. Yerel taşıma senaryosunda ise bu azalma %75,83'e ulaşmıştır. Bu sonuçlar, bor minerallerinin çevre dostu bir alkali aktivatör alternatifi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.