Çeşitli Endüstriyel Atıklar Kullanılarak Düşük Enerjili Çimentolar Elde Edilmesi

2019-03-01
Kalsiyum sülfoalüminat (KSA) çimentosu, klasik portland çimentosundan (PÇ) farklı klinker bilesenlerine sahip, daha düsük miktarda kalker kullanılarak, daha düsük fırın sıcaklıklarında hazırlanan, dolayısıyla çevresel etkisi daha düsük olan, 20. yüzyılın ikinci yarısında önerilmis olan ve dünyada endüstriyel üretimi son yıllarda hız kazanmıs bir baglayıcıdır. Bu çimentoların Türkiye?de endüstriyel üretimi gerçeklestirilmemektedir. Bu çimentolarla hazırlanan betonlar PÇ betonlarına kıyasla daha yüksek erken dayanım ve benzer nihai dayanım kazanabilmekte, görece daha az büzülmektedir. Öte yandan bu çimentoların temel bileseni olan Ye?elimit?in olusturulabilmesi için yüksek miktarda alümine ihtiyaç duyulmaktadır. Alümin kaynagı olarak kullanılan boksitin yüksek maliyeti de bu çimentoları PÇ?den pahalı kılmaktadır. Bu çimentoların maliyetini azaltmak için tipik olarak kullanılan dogal hammaddenin uygun atıklar ile ikamesi son zamanlarda arastırılmaktadır. Bu projede öncelikle üç dogal hammadde (kalker, boksit, alçıtası) ile, literatürde verilen pisirme kosullarından yola çıkarak klinkerler elde edilmistir. Bu klinker ile çimento ve harç numuneleri hazırlanmıstır. Hammadde oranlarının ve pisirme kosullarının klinker kompozisyonuna etkisi arastırılmıs, klinker bilesen miktarlarının da hidratasyon ve dayanım gelisimine etkileri incelenmistir. Daha sonra dogal hammaddeler seçilen üç endüstriyel atıkla (uçucu kül, kırmızı çamur, desülfojips) kısmen ikame edilerek atıklı klinkerler elde edilmis ve bu klinkerler ile de çimento ve harç numuneleri hazırlanmıstır. Klinker kompozisyonunun ve çimento hidratasyon gelisiminin incelenmesinde x-ısını floresans, niteliksel ve niceliksel x-ısını kırınım analizi, taramalı elektron mikroskopisi, termogravimetri/diferansiyel taramalı kalorimetri, ve izotermal kalorimetri yöntemleri kullanılmıstır. Projede ayrıca çesitli kimyasalların farine veya çimentoya düsük miktarlarda katılarak kullanıldıklarında KSA klinker komposizyonları veya KSA çimentoları ile hazırlanan harçların akıskanlıklarına ve dayanım gelisimlerine etkileri de incelenmistir. Proje sonucunda, laboratuvar ortamında KSA klinkeri üretiminde kullanılan farklı dogal hammaddelerin dayanım gelisimini olumsuz etkilemeden azaltılabilecegi miktarlar, atıkların kullanılabilecegi azami miktarlar, klinker pisirme için uygun fırın sıcaklıgı ve pisirme süresi belirlenmistir. Buna göre kırmızı çamur ikamesiyle KSA klinkeri üretiminde gerekli boksit miktarı % 40 seviyesinden % 10-20 aralıgına, desülfojips ikamesiyle de alçıtası miktarı % 35- 40 aralıgından % 20 seviyesine çekilebilmektedir. Buna karsılık bu çimentoların % 40 civarındaki kalker ihtiyacı fazla düsürülememektedir. TÜBITAK destegiyle gerçeklestirilen bu projenin sonucunda Türkiye?de KSA üretimi yapılmaya baslanması durumunda faydalı olabilecek tespitler paylasılmıstır.

Suggestions

Low-energy alinite cement production by using soda waste sludge
Uçal, Gültekin Ozan; Tokyay, Mustafa; Department of Civil Engineering (2016)
Increased environmental awareness and the concept of sustainable development have impacts on cement industry as on many other fields. Alinite cement which was developed in the 1970s may be an alternative inorganic, low energy binding material. In this study, synthesis and optimization of the properties of alinite cement was carried out by using soda waste sludge as a raw material. Soda waste sludge was mixed with limestone, clay, and iron ore in different proportions. All mixes were burned at 1050oC or 1150...
Prediction of fate of selected priority pollutants considering their transformation products using in-silico methods
Barlas, Nezahat Gülücük; İmamoğlu, İpek; Department of Environmental Engineering (2020)
As the number of chemicals used in commerce is continuously increasing, the task of evaluating the fate of chemicals along with their impacts on the environment becomes challenging. In this study, fourteen priority pollutants, namely, aclonifen, alachlor, atrazine, BDE-153, bifenox, chlorfenvinphos, chlorpyrifos, DEHP, dicofol, diuron, hexachlorobutadiene, pentachlorobenzene, trichloromethane, and trifluralin as well as p,p’-DDT as an impurity of dicofol, were selected among the 45 priority pollutants regul...
Computer modeling of blowback oil consumption in internal engines
Bilge, Egemen; Dursunkaya, Zafer; Department of Mechanical Engineering (2009)
Environmental pollution is an important problem of our world. Governments are aware of this problem and emission regulations are continuously improved. One of the strictest regulations is about unburned and burned hydrocarbon emissions. In internal combustion engines the origin of the burned and unburned hydrocarbons is fuel and engine oil. As a result of the sanctions and the necessity of improved combustion performance of the engine, manufacturers work on manufacturing technology and engine tribology. Wit...
Investigation of alkaline pretreatment parameters on amulti-product basis for the co-production of glucose and hemicellulose based films from corn cobs
Toraman, Hilal Ezgi; Bakır Bölükbaşı, Ufuk; Özkan, Necati; Department of Chemical Engineering (2012)
There is an increasing trend in the world for using renewable sources of fuels and chemicals due to the continuous depletion of fossil fuel reserves besides the environmental issues related with the exploitation of these resources. Lignocellulosic biomass is seen as the most promising candidate to be used instead of fossil sources because of its availability, relatively low price and less competition with food and feed crops. In this study, corn cobs, a lignocellulosic agricultural waste, were subjected to ...
Evaluating the use of satellite-based precipitation estimates for discharge estimation in ungauged basins
Soytekin, Arzu; Akyürek, Sevda Zuhal; Department of Civil Engineering (2010)
For the process of social and economic development, hydropower energy has an important role such as being renewable, clean, and having less impact on the environment. In decision of the hydropower potential of a study area, the preliminary condition is the availability of the gages in the area. However, in Turkey, the gages in working order are limited and getting decreased in recent years. Therefore, the satellite based precipitation estimates has been gaining importance to predict runoff for ungauged basi...
Citation Formats
E. Garbaczı, S. T. Erdoğan, and M. Tokyay, “Çeşitli Endüstriyel Atıklar Kullanılarak Düşük Enerjili Çimentolar Elde Edilmesi,” 2019. Accessed: 00, 2022. [Online]. Available: https://hdl.handle.net/11511/95863.