Yüksek Fırın Cürüfü ve Uçucu Kül Esaslı Geopolimer Harçların Yüksek Sıcaklık Altındaki Performans Analizi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül esaslı geopolimer harçların yüksek sıcaklık dayanımları incelenmiştir. Kireçtaşı uçucu külü ve kireçtaşı cürufu, kontrol harcı olarak kullanılmış ve bu karışımlara deney gruplarının oluşturulabilmesi amacıyla sırasıyla %0.25, %0.50 ve %0.75 oranlarında polipropilen lifler ilave edilmiştir. Harç numuneleri, aktivatör olarak sodyum silikat (Na2SiO3) ve sodyum hidroksit (NaOH) karışımları ile hazırlanmıştır. Harç numuneleri, açık havada 28 gün boyunca kürlenmiş, ardından eğilme ve basınç dayanımı testlerine tabi tutulmuştur. Deney numuneleri, sonrasında sırasıyla 500°C ve 750°C sıcaklıklara 3 saat boyunca maruz bırakılmıştır. Yüksek sıcaklığa maruz bırakılmadan önceki ve sonraki mekanik dayanım değerleri karşılaştırılmıştır. Tüm karışımların yayılma çapı ortalama 22-24 cm olarak ölçülmüştür. Deneysel sonuçlar, polipropilen lif ilavesinin yüksek sıcaklık dayanımını artırıcı etkisi olduğunu göstermektedir. Özellikle %0.50 polipropilen lif içeren numuneler, 750°C sıcaklıkta bile en yüksek mekanik dayanımı sergilemiştir. Liflerin çatlak oluşumunu azalttığı ve dayanım kaybını minimuma indirdiği gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, %0.75 oranındaki lif ilavesinin, liflerin yanması sonucu mekanik dayanımda belirli bir düşüşe yol açtığı tespit edilmiştir. Elde edilen veriler, uçucu kül içeren harçların, yüksek fırın cürufu içeren harçlardan daha yüksek performans sergilediğini ortaya koymuştur. Özellikle uçucu kül içeren karışımlar, yüksek fırın cürufu içeren karışımlara kıyasla daha yüksek basınç dayanımı göstermiştir. 500°C’de, uçucu kül içeren numunelerin ortalama basınç dayanımı 17 MPa, cüruf içeren numunelerin ise 18 MPa olarak ölçülmüştür. 750°C’de ise, yüksek fırın cürufu içeren numunelerin basınç dayanımı 15 MPa’a düşerken, uçucu kül içeren numunelerde bu değer 38 MPa olarak tespit edilmiştir.