Investigation of sintering, characterization and physical characteristics of alkali activated fly ash
Year 2021, Volume 60, Issue 3, 153 - 157, 01.09.2021Abstract
In this study, mechanical properties, powder properties, thermal properties and phase properties of samples produced by sintering at different temperatures after alkali activation by geopolymerization, made from fly ash obtained from Sivas Kangal Thermal Power Plant, are discussed. Compression test for mechanical properties, transient plane source measurement for thermal properties, scanning electron microscopy for surface and powder properties, and X-ray diffraction for phase analysis wasa evaluated. In studies, Na2SiO3, an alkali that can be found easily commercially and a source of silica, was used at different molarities and its properties were investigated. It was concluded that fly ash can be used both as a geopolymer and as a sintered material as a lateral plate as well as brick production. Compressive strength was found to be as 10 MPa, thermal conductivity is 0.0006 W/m.K, and the determined phases are calcium silicate, calcium aluminate, amorphous silica and magnesium aluminate and glassy kyanite which is a sintering product, namely aluminacilicate phase.
Keywords
Fly Ash, Geopolymer, Sintering, Thermal Conductivity, Mechanic Properties
References
- Binici H., Aksogan, O., Çagatay, I.H., Tokyay, M., Emsen E., 2007. The effect of particle size distribution on the properties of blended cements incorporating GGBFS and natural pozzolan (NP). Powder Technology, 20(177), 140–7.
- Binici, H., Aksogan, O., Kaplan, H., Gorur, E.B., Bodur M.N., 2008. Performance of ground blast furnace slag (GBS) and ground basaltic pumice (GBP) concrete against seawater attack. Constr Build Mater, 22,1515–26.
- Binici, H., Aksogan, O., Kaplan, H., Görur, E.B., Bodur, M.N., 2009. Hydro-abrasive erosion of concrete incorporating ground blast-furnace slag and ground basaltic pumice. Constructer Build Mater, 23, 804–11.
- Hodhod, O.A., Alharthy, S.E., Bakr, S.M., 2020. Physical and mechanical properties for metakaolin geopolymer bricks. Construction and Building Materials, 265,1202-17.
- Mahmoodi, O., Siad, H., Lachemi, M., Dadsetan, S., Sahmaran, M., 2021. Development of normal and very high strength geopolymer binders based on concrete waste at ambient environment. Journal of Cleaner Production, 279, 1234-36.
- Massazza, F., 2001. Pozzolana and pozzolanic cements. Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Butterworth-Heinemann, 471–636.
- Şaşmaz, A. ve Sağıroğlu A., 1994. Tutak Dağı Güneybatısındaki (Şebinkarahisar-Giresun) Pb-Zn Yatakları. MTA Dergisi, 116, 51-64.
- Van Oss, H.G., Padovani A.C., 2003. Cement manufacture and the environment Part II: Environmental challenges and opportunities. Journal of Industrial Ecology, 7(1), 93–126.
- Zhang, W., Zhang Y., Zhang, G., 2011. Single and multiple dynamic impacts behaviour of ultra-high performance cementitious composite. J Wuhan Univ. Technol. Mater S,26(6), 1227–34.
- Zhang, W., Zhang, Y., Zhang, G., 2012a . Continuously monitoring early hydration process of low water to binder ratio cementitious material at elevated temperatures using a newly developed non-contact resistivity measurement apparatus. Construction Build Mater, 33, 32–40.
- Zhang, W., Zhang, Y., Zhang, G., 2012b. Static, dynamic mechanical properties and microstructure characteristics of ultra-high performance cementitious composite. Sci. Eng. Compos Mater,19, 237–45.
Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi
Year 2021, Volume 60, Issue 3, 153 - 157, 01.09.2021Abstract
Bu çalışmada, Sivas Kangal Termik Santrali’nden edinilmiş uçucu külden yapılan alkali aktivasyon yani jeopolimerleşmenin ardından, farklı sıcaklıklarda sinterlenmesi ile üretilen numunelerin mekanik özellikleri, toz özellikleri, termal özellikleri ve faz özellikleri tartışılmıştır. Mekanik özellikler için basma testi, termal özellikler için geçirgen plaka kaynağı ölçümü, yüzey ve toz özellikleri için taramalı elektron mikroskobu ve faz analizi için X-ışınları difraksiyonu kullanılmıştır. Yapılan çalışmalarda kolay bulunan ve silika kaynağı da olabilen bir alkali olan Na2SiO3 farklı molaritelerde kullanılmış ve özellikleri incelenmiştir. Uçucu külün hem jeopolimer olarak kullanılabilirliği, hem de sinterlenmiş malzemenin yüzey plakası olarak kullanılabilirliğinin olduğu sonucuna varılmıştır. Basma mukavemeti 10 MPa, termal iletkenliği 0.0006 W/m.K, belirlenen fazlar ise kalsiyum silikat, kalsiyum aluminate, amorf silika ve magnezyum alüminat ve sinterleme ürünü olan camsı kyanite yani aluminasilikat fazı görülmüştür.
Keywords
Uçucu Kül, Jeopolimer, Sinterleme, Termal iletkenlik, Mekanik Özellikler
References
- Binici H., Aksogan, O., Çagatay, I.H., Tokyay, M., Emsen E., 2007. The effect of particle size distribution on the properties of blended cements incorporating GGBFS and natural pozzolan (NP). Powder Technology, 20(177), 140–7.
- Binici, H., Aksogan, O., Kaplan, H., Gorur, E.B., Bodur M.N., 2008. Performance of ground blast furnace slag (GBS) and ground basaltic pumice (GBP) concrete against seawater attack. Constr Build Mater, 22,1515–26.
- Binici, H., Aksogan, O., Kaplan, H., Görur, E.B., Bodur, M.N., 2009. Hydro-abrasive erosion of concrete incorporating ground blast-furnace slag and ground basaltic pumice. Constructer Build Mater, 23, 804–11.
- Hodhod, O.A., Alharthy, S.E., Bakr, S.M., 2020. Physical and mechanical properties for metakaolin geopolymer bricks. Construction and Building Materials, 265,1202-17.
- Mahmoodi, O., Siad, H., Lachemi, M., Dadsetan, S., Sahmaran, M., 2021. Development of normal and very high strength geopolymer binders based on concrete waste at ambient environment. Journal of Cleaner Production, 279, 1234-36.
- Massazza, F., 2001. Pozzolana and pozzolanic cements. Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Butterworth-Heinemann, 471–636.
- Şaşmaz, A. ve Sağıroğlu A., 1994. Tutak Dağı Güneybatısındaki (Şebinkarahisar-Giresun) Pb-Zn Yatakları. MTA Dergisi, 116, 51-64.
- Van Oss, H.G., Padovani A.C., 2003. Cement manufacture and the environment Part II: Environmental challenges and opportunities. Journal of Industrial Ecology, 7(1), 93–126.
- Zhang, W., Zhang Y., Zhang, G., 2011. Single and multiple dynamic impacts behaviour of ultra-high performance cementitious composite. J Wuhan Univ. Technol. Mater S,26(6), 1227–34.
- Zhang, W., Zhang, Y., Zhang, G., 2012a . Continuously monitoring early hydration process of low water to binder ratio cementitious material at elevated temperatures using a newly developed non-contact resistivity measurement apparatus. Construction Build Mater, 33, 32–40.
- Zhang, W., Zhang, Y., Zhang, G., 2012b. Static, dynamic mechanical properties and microstructure characteristics of ultra-high performance cementitious composite. Sci. Eng. Compos Mater,19, 237–45.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Geosciences, Multidisciplinary |
| Journal Section | Orijinal Araştırma |
| Authors | |
| Supporting Institution | yok |
| Project Number | yok |
| Publication Date | September 1, 2021 |
| Submission Date | December 30, 2020 |
| Acceptance Date | April 12, 2021 |
| Published in Issue | Year 2021, Volume 60Issue 3 |
Cite
| Bibtex | @research article { madencilik850500, journal = {Scientific Mining Journal}, issn = {2564-7024}, eissn = {2587-2613}, address = {Selanik Cad. No: 19/4 06650 Kızılay-Çankaya / ANKARA - TURKEY}, publisher = {Chamber of Mining Engineers of Turkey}, year = {2021}, volume = {60}, number = {3}, pages = {153 - 157}, doi = {10.30797/madencilik.850500}, title = {Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi}, key = {cite}, author = {Şahbudak, Kemal} } |
| APA | Şahbudak, K. (2021). Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi . Scientific Mining Journal , 60 (3) , 153-157 . DOI: 10.30797/madencilik.850500 |
| MLA | Şahbudak, K. "Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi" . Scientific Mining Journal 60 (2021 ): 153-157 <http://www.mining.org.tr/en/pub/issue/64904/850500> |
| Chicago | Şahbudak, K. "Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi". Scientific Mining Journal 60 (2021 ): 153-157 |
| RIS | TY - JOUR T1 - Investigation of sintering, characterization and physical characteristics of alkali activated fly ash AU - KemalŞahbudak Y1 - 2021 PY - 2021 N1 - doi: 10.30797/madencilik.850500 DO - 10.30797/madencilik.850500 T2 - Scientific Mining Journal JF - Journal JO - JOR SP - 153 EP - 157 VL - 60 IS - 3 SN - 2564-7024-2587-2613 M3 - doi: 10.30797/madencilik.850500 UR - https://doi.org/10.30797/madencilik.850500 Y2 - 2021 ER - |
| EndNote | %0 Scientific Mining Journal Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi %A Kemal Şahbudak %T Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi %D 2021 %J Scientific Mining Journal %P 2564-7024-2587-2613 %V 60 %N 3 %R doi: 10.30797/madencilik.850500 %U 10.30797/madencilik.850500 |
| ISNAD | Şahbudak, Kemal . "Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi". Scientific Mining Journal 60 / 3 (September 2021): 153-157 . https://doi.org/10.30797/madencilik.850500 |
| AMA | Şahbudak K. Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi. Mining. 2021; 60(3): 153-157. |
| Vancouver | Şahbudak K. Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi. Scientific Mining Journal. 2021; 60(3): 153-157. |
| IEEE | K. Şahbudak , "Alkali Aktive Edilmiş Uçucu Külün Sinterlenmesi, Karakterizasyonu ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi", Scientific Mining Journal, vol. 60, no. 3, pp. 153-157, Sep. 2021, doi:10.30797/madencilik.850500 |