Farklı minerallerin ve uçucu külün gazbeton üretiminde değerlendirilmesi
Evaluation of different mineral additives and fly ash in aerated concrete production
Yazar: ORHAN YAVUZ OSMANOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHSİN YALÇIN
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Geleneksel gazbeton ince öğütülmüş silis kumu (kuvars kumu) ve bağlayıcı malzemeden (kireç, çimento) oluşan karışıma gözenek oluşturan bir katkı malzemesi ilave edilmesi ile hafifleşen ve basınçlı buhar kürü ile dayanım kazanan bir hafif betondur. Farklı doğal ve yapay mineral malzemelerin gazbeton karışımlarında kullanımı, ürün çeşitliliği ve üretimde ekonomi sağlayacaktır.
Bu çalışmada, gazbeton üretiminde riyolit, perlit ve uçucu külün mineral katkı olarak kullanılabilirliği ve gazbeton özelliklerine etkisi araştırılmıştır. G2/05 gazbeton sınıfı esas alınarak iki grup altında dört farklı referans gazbeton karışım oranları belirlenmiştir. Her bir grup karışımlarda alüminyum, sönmüş kireç, alçı ve su/katı oranı sabit tutulmuştur. İlk grup çalışmada, 3 farklı referans gazbeton karışımında her bir mineral katkı %25, %45, %65 ve %85 oranlarında çimento ile yer değiştirilerek kullanılmıştır. İkinci grup çalışmada, referans karışım olarak sadece her bir mineral katkının %76 oranında kullanıldığı üretimler yapılmıştır. Bu grupta referans karışıma, 3 farklı oranda çimento (%20, %40, %60) ve silis kumu (%30, %50, %70) mineral katkı ile yer değiştirilerek ilave edilmiştir. Gazbeton bileşen miktarları, toplam katı malzeme miktarına göre belirlenmiştir. Üretilen gazbeton numuneleri, 40°C'de 4 saat kabarma için bekletildikten sonra 180°C ve 12 bar basınçta 6 saat otoklavda kür uygulanmıştır. Gazbeton numunelerde yayılma,  penetrasyon, basınç, kuru birim hacim ağırlık, kılcal su emme ve ısı iletkenlik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca SEM ve XRD analizleri gerçekleştirilmiştir.
Deney sonuçlarına göre, perlit, riyolit ve uçucu kül katkılı gazbeton numunelerde sırasıyla 2.16-2.57 MPa, 2.24-2.41 MPa ve 2.04-2.53 MPa aralığında basınç dayanımı değerleri elde edilmiştir. Çimentosuz, sadece mineral katkıların kullanıldığı karışımlarda gazbeton numunesi elde edilememiştir.

Anahtar Kelimeler: Gazbeton; Perlit, Riyolit; Uçucu Kül; Basınç Dayanımı

Abstract:
Conventional gas concrete is a lightweight concrete that is lightened by adding a pore-forming additive to the mixture of finely ground silica sand (quartz sand) and binder material (lime, cement) and which becomes stable by pressurized steam curing. The use of different natural and artificial mineral materials in aerated concrete mixes will provide product variety and economy in production.
In this study, the usability of rhyolite, perlite and fly ash as a mineral additive in gas concrete production and its effect on aerated concrete properties were investigated. Based on the G2/05 gas concrete class, four different reference gas concrete mixture ratios were determined under two groups. Aluminum, slaked lime, gypsum and water/solid ratio were kept constant in each group mixtures. In the first group study, each mineral additive was used by replacing 25%, 45%, 65% and 85% cement in 3 different reference gas concrete mixes. In the second group study, productions that only 76% of each mineral additive was used as the reference mixture were made. In this group, 3 different ratios of cement (20%, 40%, 60%) and silica sand (30%, 50%, 70%) were added to the reference mixture by replacing with mineral additive. The amounts of aerated concrete components were determined according to the total amount of solid material. The produced gas concrete samples were allowed to swell at 40° C for 4 hours and then cured in autoclave at 180°C and 12 bar pressure for 6 hours. Spread, penetration, pressure, dry unit volume weight, capillary water absorption and thermal conductivity tests were performed on the gas concrete samples. SEM and XRD analyzes were also performed.
According to the experiment results, compressive strength values of 2.16-2.57 MPa, 2.24-2.41 MPa and 2.04-2.53 MPa were obtained in perlite, rhyolite and fly ash reinforced gas concrete samples, respectively. Aerated concrete samples which producing without cement could not be obtained only in mixtures with mineral additives.  

Keywords: Autoclaved, Aerated Concrete; Perlite; Ryolite; Fly Ash; Compressive Strength