Farklı Tip Uçucu Küllerin Kauçuğun Mekanik Özelliklerine Etkisinin Deneysel İncelenmesi

Abstract

Günümüzün en önemli sorunlarından bir tanesi de atık malzemelerin doğaya zarar vermeden depolanması veya ortadan kaldırılmasıdır. Termik santrallerde kömürün yakılmasıyla atık bir ürün olan uçucu küller ortaya çıkmaktadır. Uçucu küllerin boyutları genellikle 0.5 ile 200 ?m arasında değişen, camsı yapıya sahip küresel parçacıklardır. Uçucu küller havaya karışıp çevreye zarar vermemesi için çeşitli yollarla toplanırlar. Toplanan uçucu küllerin büyük bir bölümü depolanma yöntemiyle ortadan kaldırılır. Dünyada artan nüfus ile birlikte termik santral kullanımı ve dolayısıyla atık uçucu kül miktarı da artmaktadır. Artan uçucu kül miktarının doğaya zarar vermeden ortadan kaldırılması git gide zorlaşmaktadır. Bu uçucu külleri ortadan kaldırmanın diğer bir yolu da özellikle inşaat ve plastik endüstrisinde ikincil katkı maddesi olarak kullanmaktır. Bu sayede hem uçucu küller kullanıldıkları malzemelere olumlu yönde etki etmekte hem de doğaya zarar vermeden ortadan kaldırılmaktadırlar. Bu amaçla yapılan çalışmada farklı kimyasal özelliklere sahip dört adet uçucu kül SBR(styrene-butadiene rubber) kauçuğa eklenerek, kauçuk üzerindeki mekanik etkileri incelenmiştir. Çalışmada Amerika’nın Teksas Eyaletinde bulunan termik santrallerden Class F, $Micron^3$ , PV 14A ve PV 20A tipi uçucu küller ikincil katkı maddesi olarak kullanılmıştır. Birincil katkı maddesi olarak karbon siyahı kullanılmıştır. Testlerde birincil katkı maddesi olarak karbon siyahı ve %5,10,15,20 oranlarında ikincil katkı maddesi olarak uçucu kül kauçuk malzemeye eklenmiştir. Deneylerde birincil katkı maddesi olarak %100 karbon siyahı eklenerek üretilen kauçuk malzemeler ile farklı oranlarda uçucu kül eklenerek üretilen kauçuk malzemelerin çekme dayanımı ve kopma uzama değerleri karşılaştırılmıştır. Bu şekilde atık ürün olan uçucu küller kullanılarak çevreye olan zararları azaltılmış hem de plastik malzemenin çekme dayanımında ve kopma uzamasında artış sağlandığı gözlenmiştir.

One of the most important problems of today is the storage or disposal of waste materials without damaging the nature. Fly ash, a waste product, emerges by burning coal in thermal power plants. Fly ashes are spherical particles with a glassy structure, usually between 0.5 and 200 ?m in size. Fly ashes are collected in various ways to prevent air pollution and harm to the environment. A large part of the collected fly ash is eliminated by storage. With the increasing population in the world, the use of thermal power plants and therefore the amount of waste fly ash is also increasing. Increasing the amount of fly ash without harming nature is becoming increasingly difficult. Another way to eliminate these fly ashes is to use it as a secondary additive, especially in the construction and plastics industry. In this way, both fly ash has a positive effect on the materials they are used and they are eliminated without damaging the nature. In this study, four fly ashes with different chemical properties were added to SBR (styrene-butadiene rubber) rubber and their mechanical effects on rubber were investigated. In the study, fly ash of Class F, $Micron^3$ , PV 14A and PV 20A types of thermal power plants in Texas, USA were used as secondary additive. Carbon black was used as the primary additive. In the tests,carbon black as the primary additive and fly ash as the secondary additive at 5,10,15,20% were added to the rubber material. In the experiments, tensile strength and elongation values of rubber materials produced by adding 100% carbon black as primary additives and rubber materials produced by adding different amounts of fly ash were compared. In this way, it is observed that the waste products fly ash is reduced to environmental damage and also the increase in tensile strength and elongation of the plastic material is observed.