Özet:

Fosil yakıtlar arasında yer alan kömür, önemli bir enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Ancak, kömürün yanması sonucu ortaya çıkan atıkların çevreye zarar vermeyecek şekilde bertaraf edilmesi büyük önem taşımaktadır. Kömür atıkları, geopolimer beton üretiminde agrega veya bağlayıcı malzeme olarak değerlendirilebilecek potansiyele sahiptir. Bu atıkların geopolimer briketlere dönüştürülmesi, çevresel sürdürülebilirliği destekleyen, atıkların çevreye zararını önleyen ve ekonomik bir değer kazandıran yenilikçi bir yöntemdir. Geopolimerler, yeterli miktarda silisyum (Si) ve alüminyum (Al) içeren bağlayıcı malzemelerin alkali aktivatörlerle kimyasal olarak aktive edilmesiyle oluşan, çevre dostu bir malzeme grubudur. Bu çalışmada, uçucu kül ve atık camlara ağırlıkça %10 oranında yanmış kömür atığı (YKA) ikame edilerek geopolimer harç ve briketler üretilmiştir. Alkali aktivatör olarak 12 M konsantrasyona sahip sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi kullanılmış, alkali aktivatör/bağlayıcı oranı çalışma boyunca sabit tutulmuş ve 0,45 olarak belirlenmiştir. Üretilen harç numuneleri, 90 °C sıcaklıkta etüvde ısıl kür işlemine tabi tutulmuştur. Çalışma kapsamında, geopolimer numunelerin mekanik (basınç ve eğilme dayanımları), dayanıklılık (su emme ve kılcal su geçirimliliği) ve mikroyapısal (XRD ve SEM) özellikleri detaylı olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, en yüksek basınç dayanımı, atık cam tabanlı ve YKA ikameli geopolimer harç numunelerinde gözlemlenmiştir. Briket numunelerinde ise su emme oranının %0,0554 gibi oldukça düşük bir seviyede olduğu belirlenmiştir. SEM analizleri, numunelerin mikroyapılarında geopolimer matris, kılcal çatlaklar ve mikro boşluklar gibi yapıların varlığını ortaya koymuştur. Sonuç olarak, çalışma bulguları YKA’nın geopolimer harç ve briket üretiminde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini ve bu katkının mekanik performans üzerinde anlamlı bir iyileşme sağladığını göstermiştir. Bu sayede, YKA’ların çevresel zararları önlenmiş olacak ve aynı zamanda ekonomik bir değere dönüştürülmesi sağlanacaktır.