Kolemanit kullanılarak üretilen alkali aktive harçların nötron soğurma özelliklerine yüksek sıcaklığın etkisi
Küçük Resim Yok
Tarih
2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bayburt Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
betonlar üretilmeye başlanmıştır. Bu amaçla tez çalışmasında da alkali aktive malzeme ve çimento olmak üzere iki farklı bağlayıcı kullanılarak hazırlanan harçların fiziksel ve mekanik özellikleri yüksek sıcaklık sonrası nötron soğurma performanslarına kolemanitin etkisi incelenmesi amaçlanmıştır. Bağlayıcı malzemeye %5 ve 10 oranlarında ikame edilen kolemanit tozu ile uygun kür şartlarında üretilen harç numuneleri 300°C ve 500°C sıcaklıklara tabi tutulmuştur. Ayrıca çalışma kapsamında, yüksek sıcaklığın, termal nötron (25,4 meV) soğurma performansına etkisi NGCal programı ile teorik olarak lineer soğurma katsayıları araştırılmıştır. Bağlayıcı malzemelerde%5 ve 10kolemanitkullanımıçimento serileri için priz başlangıç sürelerini %11,8 ve88,2 oranında ve priz bitiş sürelerini de%90,8 ve 182,9oranında artmıştır. Alkali aktive hamur serilerinde ise priz başlangıç süreleri %66,7 ve 22 oranında, priz bitiş sürelerinin de %6,7ve 9,1 oranında azaldığı gözlemlenmiştir. Çimento harç numunelerinde kolemanitin kullanımı su emme değerlerini %30'a varan oranda artırırken basınç dayanımı değerlerini%21'e varan oranda düşürmüştür. Alkali aktive harç numunelerinde ise su emme değerleri %8'e varan oranda artmış ve basınç dayanım değerlerini%41'e varan oranda düşmüştür. Kolemanit ikamesinin çimento harç serilerinde basınç dayanımı bakımından daha iyi sonuçlar verdiği görülmektedir.%5 ve 10kolemanit kullanımı termal nötron soğurma faktörlerini çimento harç karışımlarında sırasıyla %10ve 18,alkali aktive harçkarışımlarındaise%6ve 10oranındaartırmıştır. 500 °C'de yüksek sıcaklığa maruz kalan harçların basınç dayanımı %10 kolemanit katkısında çimento serileri için %20azalırken,alkali aktive harçserileriiçin%33oranındaazalmıştır. Buna paralel olarak nötron soğurma performanslarında da benzer kayıplar gözlemlenmiştir. Termal nötron soğurma performansı daha düşük olan çimento harçlarının lineer soğurma faktörleri, yüksek sıcaklıkta%11'e varan kayıpla1,76 cm-1'den 1,55cm-1'e düşerken, alkali aktive harçlarda bu değer %17'e varan kayıpla2,87 cm-1'den 2,38cm-1'e düşmüştür. Bu tez çalışmasının sonucunda, ülkemizde önemli bir bor cevheri olan kolemanitin çimento ve alkali aktive bağlayıcılarda nötron soğurma performansları bakımdan katkı malzemesi olarak kullanılabileceği ve kullanım alanlarınınbu çerçevede genişletilebileceği görülmüştür.
In recent years, concrete has started to be produced with the use of chemical and mineral additives resistant to high temperatures in buildings.For this purpose, in the thesis study, it was aimed to examine the effect of colemanite on the physical and mechanical properties of mortars prepared by using two different binders, alkali-activated material and cement, on their neutron attenuationperformance after high temperature. Forthis purpose, the mortar samples produced by substitution of colemanite powder at 5 and 10% into the binder at suitable curing conditions were exposed tothetemperatures of 300and 500°C.In addition, within the scope of the study, the effect of high temperature on thermal neutron (25.4 MeV) attenuation performance was investigated theoretically with the NGCal program and the linear attenuation coefficients.The use of 5 and 10%colemanite in binding materials increased the initial setting times by 11,8 and 88,2%, and thefinalsetting times by 90,8and182,9%for cement series. In the alkaline activated paste series, it was observed that the initial setting times reduced by 66,7 and 22,0%,and the final setting times by 6,7and 9,1%. Although the use of colemanite increased the water absorption values by up to 30%,decreased the compressive strength values by up to 21,8% in cement mortar samples. In the alkali-activated mortar samples, the water absorption values increasedbyup to 8%, and the compressive strength valuesreducedby up to 41,1%. It is seen that thecolemanite substitutionpresents more satisfactory compressive strength results in cement mortar series. The 5 and 10%colemanite increased the thermal neutron attenuation factors by %10,81and %18,91 in cement mortar mixtures,and by 6,15and 10,3%in alkali-activated mortar mixtures, respectively. At %10 colemanite substitution, while the compressive strength values of mortars exposed to 500-°C high temperature decreased by %20,2for cement series, reduced by 33,3for alkali-activated mortar series. In parallelwith these results, similar losses were observed in neutron attenuation performances. At the high temperature, while the linear attenuation factors of cement mortars which have lower thermal neutron attenuation performance decreasedfrom 1,76cm-1to 1,55 cm-1with a loss of 11,9%, reduced from 2,87 cm-1to 2,38 cm-1with a loss of 17,1%in alkali-activated mortars. It decreased from. As a result of thethesisstudy, it has been seen that thecolemanite which has been and importantboron ore in our country can be used as an substitution material in cement and alkali-activated bindersin terms of neutron attenuation performance, anditsexistingusage areacan be expandedin this respect.
In recent years, concrete has started to be produced with the use of chemical and mineral additives resistant to high temperatures in buildings.For this purpose, in the thesis study, it was aimed to examine the effect of colemanite on the physical and mechanical properties of mortars prepared by using two different binders, alkali-activated material and cement, on their neutron attenuationperformance after high temperature. Forthis purpose, the mortar samples produced by substitution of colemanite powder at 5 and 10% into the binder at suitable curing conditions were exposed tothetemperatures of 300and 500°C.In addition, within the scope of the study, the effect of high temperature on thermal neutron (25.4 MeV) attenuation performance was investigated theoretically with the NGCal program and the linear attenuation coefficients.The use of 5 and 10%colemanite in binding materials increased the initial setting times by 11,8 and 88,2%, and thefinalsetting times by 90,8and182,9%for cement series. In the alkaline activated paste series, it was observed that the initial setting times reduced by 66,7 and 22,0%,and the final setting times by 6,7and 9,1%. Although the use of colemanite increased the water absorption values by up to 30%,decreased the compressive strength values by up to 21,8% in cement mortar samples. In the alkali-activated mortar samples, the water absorption values increasedbyup to 8%, and the compressive strength valuesreducedby up to 41,1%. It is seen that thecolemanite substitutionpresents more satisfactory compressive strength results in cement mortar series. The 5 and 10%colemanite increased the thermal neutron attenuation factors by %10,81and %18,91 in cement mortar mixtures,and by 6,15and 10,3%in alkali-activated mortar mixtures, respectively. At %10 colemanite substitution, while the compressive strength values of mortars exposed to 500-°C high temperature decreased by %20,2for cement series, reduced by 33,3for alkali-activated mortar series. In parallelwith these results, similar losses were observed in neutron attenuation performances. At the high temperature, while the linear attenuation factors of cement mortars which have lower thermal neutron attenuation performance decreasedfrom 1,76cm-1to 1,55 cm-1with a loss of 11,9%, reduced from 2,87 cm-1to 2,38 cm-1with a loss of 17,1%in alkali-activated mortars. It decreased from. As a result of thethesisstudy, it has been seen that thecolemanite which has been and importantboron ore in our country can be used as an substitution material in cement and alkali-activated bindersin terms of neutron attenuation performance, anditsexistingusage areacan be expandedin this respect.
Açıklama
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
