SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Betül Paköz; Serkan Etli

TR EN

SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Teknolojik gelişmelerle birlikte yapı sektöründe kullanılan katkı malzemeleri, taze ve sertleşmiş durumdaki malzemelerin performansını artırmaya yönelik yeni olanaklar sunmaktadır. Artan yapı üretimine paralel olarak beton teknolojisinde de malzeme tasarımı ve uygulama yöntemleri hızla gelişmekte, performans odaklı çözümler önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, kendiliğinden yerleşen harçlarda (KYH) sodyum nefelinlisiyenit katkılarının etkileri incelenmiştir. Nefelinlisiyenit mineralinin KYH sistemlerinde kullanımına ilişkin çalışmaların sınırlı sayıda olması, bu katkının etkilerinin araştırılmasını bilimsel açıdan önemli kılmaktadır. Deneysel program kapsamında biri referans olmak üzere toplam dört farklı karışım hazırlanmıştır. Üç karışımda sodyum nefelinlisiyenit bağlayıcı miktarının %5, %10 ve %15’i oranlarında kullanılmıştır. Tüm karışımlarda EFNARC ve diğer standartların kriterlerinin sağlanması hedeflenmiştir. Sonuçlar, sodyum nefelinlisiyenit katkısının optimum oranlarda kullanılması halinde hem mekanik performans hem de aşınma direnci açısından olumlu katkılar sağlayabildiğini göstermektedir. Bu araştırma çıktılarının sürdürülebilir yapı malzemelerinin geliştirilmesine ve literatürdeki eksikliklerin giderilmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Keywords

INVESTIGATION OF THE PERFORMANCE PROPERTIES OF SELF-COMPACTING MORTARS CONTAINING SODIUM NEPHELINE SYENITE

Abstract

Recent advances in concrete technology have increasingly focused on the development of performance-based and sustainable cementitious materials through the incorporation of mineral admixtures. In this context, the present study investigates the influence of sodium nepheline syenite (NaNs) on the fresh-state behavior, mechanical properties, and durability performance of self-compacting mortars (SCMs). Despite the growing interest in alternative aluminosilicate resources, studies addressing the use of nepheline syenite in SCM systems remain limited. Within the experimental program, four mixtures including one reference mixture were produced, and NaNs was incorporated at replacement levels of 5%, 10%, and 15% by binder weight. All mixtures were designed in accordance with EFNARC recommendations and relevant standards. The experimental results demonstrated that NaNs acted predominantly as a low-reactive mineral filler, improving particle packing and matrix densification at optimum replacement levels. In particular, moderate NaNs incorporation enhanced mechanical performance and abrasion resistance, whereas excessive replacement ratios adversely affected the microstructure and strength development. The findings indicate that NaNs has considerable potential as an alternative mineral additive for the production of sustainable and high-performance self-compacting cementitious composites.

Keywords

References

ASTM C642: Density, absorption, and voids in hardened concrete, 1–3, ASTM International (2005).
ASTM C1585: Standard test method for measurement of rate of absorption of water by hydraulic-cement concretes, ASTM International (2013).
ASTM C349: Standard test method for compressive strength of hydraulic-cement mortars (using portions of prisms broken in flexure), ASTM International (2022).
ASTM C138: Standard test method for density (unit weight), yield, and air content (gravimetric) of concrete. ASTM International., ASTM International (2022).
ASTM C496: Standard test method for splitting tensile strength of cylindrical concrete specimens, ASTM International (2022).
EFNARC, Specification and guidelines for self-compacting concrete, EFNARC (2002).
Etli, S., (2023). Evaluation of the effect of silica fume on the fresh, mechanical and durability properties of self-compacting concrete produced by using waste rubber as fine aggregate. Journal of Cleaner Production, 384, 135590. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.135590
Etli, S., (2024). Mechanical Properties of Self-Compacting Mortars Containing Rubber Waste Particles as Fine Aggregate in Freeze–Thaw Cycles. Journal of Materials in Civil Engineering (ASCE), 36(9). https://doi.org/10.1061/JMCEE7.MTENG-17647

Etli, S., (2024). Effect of Recycled Brick Powder on the Properties of Self-Compacting Fiber Reinforced Mortars Produced with Different Cement Types. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 18(5), 743–759. https://doi.org/10.1007/s11709-024-1016-z
Etli, S., & Yılmaz, T., (2025). Comprehensive Study on the Role of Mycrisparite in Enhancing Strength, Stability, and Microstructural Traits of Self-Compacting Mortars. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 29(9), 1701–1718. https://doi.org/10.1080/19648189.2024.2441966
Guillet, G.R., 1994. Nepheline syenite. (editor: D.D. Carr). Industrial Minerals and Rocks (6th Edition). Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., Littleton, Colorado, 711-730.
Haner, S., & Demir, M. (2018). Nefelinli siyenit: Bir gözden geçirme. Journal of Mining and Metallurgy, 54(1), 107–120. https://doi.org/10.24232/jmd.434144
İ.B. Topçu, T. Bilir, H. Baylavlı, Kendiliğinden yerleşen betonun özellikleri, 2008.
Kamseu, E., Ponzoni, C., Tippayasam, C., Taurino, R., Chaysuwan, D., Sglavo, V. M., Thavorniti, P., & Leonelli, C. (2016). Self-compacting geopolymer concretes: Effects of addition of aluminosilicate-rich fines. Journal of Building Engineering, 5, 211–221. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2016.01.004
Kunduracı, N., Aydın, T., Akbay, A., 2016. The effect of nepheline syenite addition on the sintering behaviour of sanitaryware bodies. Journal of the Australian Ceramic Society, 52 (2), 82-86. https://doi.org/10.29137/umagd.346107
McLemore, V.T., 2006. Nepheline Syenite. (editor: J.E. Kogel, N.C. Trivedi, J.M. Barker, S.T. Krukowski). Industrial Minerals & Rocks (7th Edition). Published by Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., Colorado, 653-670.
Negm, A.T., Abouzeid, A.Z., Boulos, T., Ahmed, H., 2000. Nepheline syenite processing for glass and ceramic industries. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 34, 5-16.
Paköz, B., & Kaplan, Ş. (2026, Şubat 2–3). Sodyum ve potasyum nefelinlisiyenit içeren kendiliğinden yerleşen harçlarda akış özelliklerinin değerlendirilmesi. Uluslararası Mekansal Planlama ve Afet Yönetimi Kongresi, Çukurova Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Adana, Türkiye.
Platt, R.G., 1996. Nepheline-syenite complexes-an overviev. (editor: R.H. Mitchell). Undersaturated Alkaline Rocks: Mineralogy, Petrogenesis, and Economic Potential. Mineralogical Association of Canada, Ottawa, 63-100.
Pranckevičienė, J., & Pundienė, I. (2023). Effect of mechanically activated nepheline-syenite additive on the physical–mechanical properties and frost resistance of ceramic materials composed of illite clay and mineral wool waste. Materials, 16(14), Article 4943. https://doi.org/10.3390/ma16144943
Rosa, L. P., Santos, D. H., Zaccaron, A., Ribeiro, M. J., Montedo, O. R. K., Arcaro, S., & Raupp-Pereira, F. (2024). Rheological behavior of nepheline syenite beneficiation waste-based mortars. Journal of Building Engineering, 98, 111403. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.111403
Santos, D. H., Rosa, L. P., Alves, C. R., Simão, L., Zaccaron, A., Arcaro, S., Montedo, O. R. K., & Raupp-Pereira, F. (2025). Using Brazilian nepheline syenite waste as an alternative mineral resource for various applications. Minerals, 15(6), 554. https://doi.org/10.3390/min15060554
Salem, A., Jazayerib, S.H., Rastellic, E., Timellinic, G., (2009). Effect of nepheline syenite on the colorant behavior of porcelain stoneware body. Journal of Ceramic Processing Research, 10 (5), 621-627. https://doi.org/10.36410/jcpr.2009.10.5.621
Tait, K.T., Sokolava, E., Hawthorne, F.C., 2003. The ctystal chemistry of nepheline. The Canadian Mineralogist, 41, 61-70. https://doi.org/10.2113/gscanmin.41.1.61
Tanner, A.O., 2017. Feldspar and nepheline syenite. Mineral commodity summaries, U.S. Geological Survey, https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ commodity/feldspar/mcs-2017-felds.pdf, son erişim: 12.03.2026. TSE, TS EN 1338: Beton kaplama blokları – Gerekler ve deney metotları, Türk Standardları Enstitüsü (2005).
Üçerler-Çamur, Z., Keles, O., & Olgaç Kangal, M. (2026). Sustainable lithium recovery from biotite waste of nepheline syenite via magnetic separation and flotation with MLA-based mineralogical characterization. Minerals, 16(1), 95. https://doi.org/10.3390/min16010095

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Construction Materials

Journal Section

Research Article

Authors

Betül Paköz ^*
0000-0002-8613-8419
Türkiye

Serkan Etli
0000-0003-3093-4106
Türkiye

Publication Date

September 3, 2026

Submission Date

March 24, 2026

Acceptance Date

July 23, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 29 Number: 3

IZ

https://izlik.org/JA88NH84GN

Cite

RIS / Bibtex

APA

Paköz, B., & Etli, S. (2026). SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(3), 1169-1185. https://izlik.org/JA88NH84GN

AMA

1.Paköz B, Etli S. SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. KSU J. Eng. Sci. 2026;29(3):1169-1185. https://izlik.org/JA88NH84GN

Chicago

Paköz, Betül, and Serkan Etli. 2026. “SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 (3): 1169-85. https://izlik.org/JA88NH84GN.

EndNote

Paköz B, Etli S (September 1, 2026) SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 3 1169–1185.

IEEE

[1]B. Paköz and S. Etli, “SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ”, KSU J. Eng. Sci., vol. 29, no. 3, pp. 1169–1185, Sept. 2026, [Online]. Available: https://izlik.org/JA88NH84GN

ISNAD

Paköz, Betül - Etli, Serkan. “SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29/3 (September 1, 2026): 1169-1185. https://izlik.org/JA88NH84GN.

JAMA

1.Paköz B, Etli S. SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. KSU J. Eng. Sci. 2026;29:1169–1185.

MLA

Paköz, Betül, and Serkan Etli. “SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ”. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 3, Sept. 2026, pp. 1169-85, https://izlik.org/JA88NH84GN.

Vancouver

1.Betül Paköz, Serkan Etli. SODYUM NEFELİNLİSİYENİT KATKILI KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN HARÇLARIN PERFORMANS ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. KSU J. Eng. Sci. [Internet]. 2026 Sep. 1;29(3):1169-85. Available from: https://izlik.org/JA88NH84GN