Kendi kendini temizleyen ve ısı yalıtım özelliği olan jeopolimer karo üretimi

Dünya genelinde hızla artan kentleşme, inşaat sektöründe çevre dostu ve sürdürülebilir yapı malzemelerinin geliştirilmesini zorunlu hale getirmiştir. Geleneksel Portland çimento (PÇ) bazlı beton üretimi, yüksek karbon salınımı ve yoğun enerji tüketimi nedeniyle çevresel sürdürülebilirliği tehdit etmektedir. Bu nedenle, düşük karbon ayak izine sahip alternatif bağlayıcı malzemeler büyük önem kazanmıştır. Bu tezde, metakaolin (MK) bazlı jeopolimer karoların oda sıcaklığında soğuk presleme yöntemiyle üretilmesi ve bu karolara ısı yalıtımı ile kendi kendini temizleme özelliklerinin kazandırılması amaçlanmıştır. Çalışmada, farklı presleme basınçları, sıvı/katı oranları ve dört farklı silan bazlı hidrofobik ajan (%1,25, %2,50, %3,75) kullanılarak jeopolimer karolar sentezlenmiştir. Üretilen numuneler mekanik dayanım, FTIR, XRD, SEM, su temas açısı, kendi kendini temizleme, aşınma, termal iletkenlik ve TGA analizleriyle karakterize edilmiştir. Sonuçlar, %2,50 OTES katkılı ve %30 alkali oranına sahip karoların 20,23 MPa eğilme dayanımı sergilediğini; %3,75 FAS katkılı numunelerin ise 161° temas açısı ile üstün su itici özellik gösterdiğini ortaya koymuştur. Yapılan analizler, hidrofobik ajanların jeopolimer matrise başarıyla entegre olduğunu ve kompakt bir yapı oluşturduğunu doğrulamaktadır. Bu çalışma, jeopolimer karoların sürdürülebilir, enerji verimli ve uzun ömürlü yapı malzemeleri olarak geleneksel seramik karolara alternatif oluşturabileceğini göstermektedir.

The rapid pace of global urbanization has driven the need for environmentally friendly and sustainable construction materials in the building sector. Traditional Portland cement (PC)-based concrete contributes heavily to environmental degradation due to its high carbon emissions and energy-intensive production. As a result, alternative binder systems with reduced carbon footprints have attracted growing interest. This thesis focuses on the development of metakaolin (MK)-based geopolymer tiles produced through cold pressing at room temperature, with the added goals of enhancing thermal insulation and self-cleaning properties. In this study, geopolymer tiles were fabricated by varying pressing pressures, liquid-to-solid ratios, and incorporating four different silane-based hydrophobic agents at concentrations of 1.25%, 2.50%, and 3.75%. The samples underwent a comprehensive series of tests, including mechanical strength assessments, FTIR, XRD, SEM, water contact angle measurements, self-cleaning performance, abrasion resistance, thermal conductivity, and TGA. Results showed that tiles containing 2.50% OTES with a 30% alkali solution exhibited a flexural strength of 20.23 MPa. Additionally, tiles modified with 3.75% FAS achieved a remarkable water contact angle of 161°, indicating excellent water repellency. Overall, the findings of this research highlight the strong potential of MK-based geopolymer tiles as sustainable, energy-efficient, and durable alternatives to conventional ceramic tiles for use in modern construction.