Sülfatlı Ortamların Alkalilerle Aktive Edilmiş Yüksek Fırın Cüruflu Harçların Mikroyapısına Etkisi

Abstract

Ham demir üretimi sırasında demir-çelik fabrikalarının atığı olarak açığa çıkan yüksek fırın cürufu (YFC) beton üretiminde ince agrega yerine veya öğütülmesi durumunda çimento yerine kullanılmaktadır. Betonda YFC kullanılması ile yapıların önemli sorunu olan sülfata dayanıklılık artmaktadır. Sülfat etkisini belirlemek için ASTM C 1012’den yararlanılmış ve üretilen harç numunelerinde YFC, çimento yerine % 0, % 25, % 50, % 75 ve % 100 oranlarında kullanılmıştır. YFC’yi aktive etmek için NaOH, NaC0₃, Na₂Si0₃ kullanılmıştır. Üretilen 25x25x285 mm ve 5x5x5 cm boyutlarında numuneler, sodyum sülfat çözeltisinde bekletilmiştir. Boy değişimleri, dayanım kayıplan incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri için numuneler kesilerek 1 cm boyutlarında küpler elde edilmiştir. Taramalı elektron mikroskobunda (SEM) yüzeylerin fotoğrafları çekilmiş ve içerdiği elementler belirlenmiştir.* Sülfat etkisi ile alkalilerle aktive edilmiş YFC’li harçlarda herhangi bir etrenjit oluşumuna rastlanmamış, yer yer kısa mikroçatlak oluşumları görülmüştür. YFC kullanılmayan harçlarında ise bağlayıcı fazda gözenekli yapı meydana gelmiş ve bu yapıda sülfat etkisi ile iğne şeklindeki etrenjit kristalleri oluşmuştur.

Blast-furnace slag (BFS), which is an iron-steel factories waste occurred during the production of unrefined iron, is used as a fine aggregate or in case of being granulated, as a replacement of cement in concrete mixtures. Durability to sulfate attack, which is an important problem of structure, increased with using BFS in concrete production. ASTM C 1012 was used to determine the effect of sulfate attack and BFS replaced cement by the amount of 0, 25, 50, 75 and 100 %. For activating BFS, NaOH, NaC0₃ and Na₂Si0₃ were used. Produced mortar cement specimens of 5x5x5 cm and 25x25x285 mm were kept in sodium sulfate solution. Length changes and strength losses were examined. For examining the microstructure, specimens were cut into the size of 1 cm cubes. SEM photos were taken from the specimen surfaces and including elements were determined. Under sulfate effect, there is no et-tringite form but small microcraks were seen in alkali activated BFS mortars. Porous structure was occurred in binding phases of control mortars and in this structure, needle shape ettringite crystals were formed with sulfate attack.