Uçucu kül esaslı hafif geopolimer harçların basınç ve rötre sonuçlarının istatistiksel analizi ve modellenmesi

Abstract

Çimento, yapı malzemesi üretiminde bağlayıcı malzeme olarak oldukça yüksek oranlarda kullanılmaktadır. Doğal kaynak tüketimi ve atmosfere salınan CO2 miktarı göz önüne alındığında, çimento kullanım oranının düşürülmesi amacıyla alternatif bağlayıcı malzeme arayışı ile geopolimer kompozit üretimi gerçekleşmiştir. Atık malzemeler ile uygun kimyasal malzemelerin bir araya getirilmesi sonucu oluşan geopolimer, sunduğu birçok avantaj nedeniyle malzeme alanı için oldukça umut vericidir. Bu çalışmada, hafif geopolimer harçların mekanik özelliğini yansıtan basınç dayanım testi ile şekil değiştirme durumunu yansıtan rötre testi sonucunda elde edilen verilerin istatistiksel analiz ve modelleme işlemleri genetik ekspresyon programlama (GEP) ve çoklu doğrusal regresyon (ÇDR) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hafif geopolimer harçların basınç dayanımı ve rötre değerlerine ulaşılması amacıyla sodyum hidroksit molaritesi, alkali/uçucu kül oranı, sodyum silikat/sodyum hidroksit oranı ve yaş girdi parametreleri dikkate alınarak oluşturulan GEP modelleri ile laboratuvar verilerine oldukça yakın sonuçlar elde edilmiştir. Basınç dayanımı ve rötre parametreleri için hedef değerler ile tahmin değerleri arasındaki ilişkiyi gösteren korelasyon katsayıları sırasıyla 0.94 ve 0.97 olarak elde edilmiş olup, diğer istatiksel değerlendirmeler sayesinde de oluşturulan modelin uygunluğu desteklenmiştir.

Cement is used at very high rates as a binding material in the production of building materials. Considering the consumption of natural resources and the amount of CO2 released into the atmosphere, geopolymer composite production was realized with the search for alternative binding materials in order to reduce the cement usage rate. The geopolymer, which is formed as a result of combining waste materials and suitable chemical materials, is very promising for the material field due to its many advantages. In this study, statistical analysis and modeling of the obtained data as a result of the compressive strength test reflecting the mechanical properties of lightweight geopolymer mortars and the shrinkage test reflecting the strain state were performed using genetic expression programming (GEP) and multiple linear regression (MLR). In order to reach the compressive strength and shrinkage values of lightweight geopolymer mortars, results very close to the laboratory data were obtained with the created GEP models by taking into account the input parameters of sodium hydroxide molarity, alkali/fly ash ratio, sodium silicate/sodium hydroxide ratio and age. Correlation coefficients showing the relationship between target values and predicted values for compressive strength and shrinkage parameters were obtained as 0.94 and 0.97, respectively, and the suitability of the created model was supported by other statistical evaluations.