Fındık dış kabuğu külünün puzzolanik özellikleri

Abstract

İnsanoğlu yaşamı boyunca sürdürürken büyük miktarda malzeme tüketmekte ve büyük miktarlarda da atık malzeme üretmektedir. Tükettiği malzemeler ağırlıkları açısından incelenirse sudan sonraki sırayı inşaat malzemelerinin aldığı görülür. İnşaat malzemelerinin en genel kimyasal elementleri oksijen, silisyum, kalsiyum, demir, alüminyum, karbon ve hidrojendir. Bu elementler doğada bulundukları gibi, birçok atık malzeme içinde de önemli oranda bulunmaktadırlar. Bu nedenle atık malzemeleri, yapı malzemesi olarak kullanmak çevre kirliliği ve atıkların değerlendirme problemlerine iyi bir çözüm olacaktır. Puzzolan malzeme, kendi başına bağlayıcı olmayan ancak kireç veya çimento ile birlikte kullanıldığında bağlayıcılık özelliği kazanan inorganik bünyeli malzemelerdir. Doğal puzzolanlar ve pişmiş topraktan elde edilen yapay puzzolanlar binlerce yıldır kullanılmaktadır. Yapay puzzolanların üretiminde tarımsal atık ürünlerinden de faydalanılmaktadır. Yapılan araştırmalarda Hindistan, Pakistan, Malezya, Irak, Mısır, Arabistan, Amerika, Türkiye vb. ülkelerde tarımsal ürün artığı olan pirinç kabuğu ve buğday sapı külünün, puzzolan malzeme olarak değerlendirilmesi konusunda deneysel çalışmalara rastlanmıştır. Bu çalışmada, ülkemizde tarım ürünleri arasında önemli bir payı olan fındık ağacı meyvesinin dış kabuk külünün puzzolanik özellikte olup, olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla, fındık dış kabuğu 570°C'da sabit ısıda 5 saat süre ile yakılarak kül elde edilmiştir. Amorf yapı elde etmek amacıyla küller yakıldıktan sonra laboratuvar sıcaklığında ani bir şekilde soğutulmuştur. Elde edilen kül öğütülerek çimento boyutunda inceltilmiştir. Külün puzzolanik karakterde olup olmadığını araştırmak için standartlara uygun kimyasal ve mekanik deneyler yapılmıştır. Bunun yanında külün katkı oranlarının etkisini iç yapı olarak incelemek için %0, %8, %16 ve %24 kül katkılı çimento pastaları üretilmiştir. Fındık dış kabuğunda, külde ve 28. günde 4 grup çimento pastasında X-Işını Difraktometresi ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile iç yapı incelemesi yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlara göre, fındık dış kabuğu külü yaklaşık %45.30 oranında Si Oa içermektedir. Uygun yakma sıcaklığı 570±25°C ve yakma süresi 5 saat olarak belirlenmiştir. Mekanik ve kimyasal deney sonuçlarına göre kül puzzolanik özelliktedir. Kül oranı arttıkça, bağladığı serbest kireç oram artmaktadır. Fındık dış kabuğu külü puzzolanik özelliği nedeniyle üretildiği bölgelerde kireç ve çimentoya katılarak, bağlayıcı malzeme olarak değerlendirilebilir.