Zonguldak çevresindeki endüstriyel katı atıkların betonda kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of the usage possibility of the endustrial solid wastes around Zonguldak in concrete
Yazar: OZAN DEMİRTAŞ
Danışman: Y.DOÇ.DR. İSA YÜKSEL
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında granüle yüksek fırın cürufu (GYFC) ve kazan altı külünün (KAK)betonda ince agrega yerine kullanılabilirliği deneysel olarak araştırılmıştır. Deneyselçalışma sırasında 3 seri beton numunesi üretilmiştir. Bütün serilerde 0-4 mm ince agregahacimsel olarak %10, %20, %30, %40 ve %50 oranlarında GYFC ve KAK ile yerdeğiştirilmiştir. C ve K serilerinde sırasıyla GYFC ve KAK ince agrega ile yerdeğiştirilmiştir. CK serisinde ise GYFC+KAK karışımı (kendi aralarında eşit oranda) inceagrega ile yer değiştirmiştir. Ayrıca, sonuçları karşılaştırmak için referans numuneleri deüretilmiştir. Tüm serilerde ve referans numunelerinde çimentonun ağırlıkça %10'uoranında uçucu kül (UK) mineral katkı olarak kullanılmıştır.Bütün numunelerin üretiminde kullanılan GYFC ve KAK kullanımdan önce herhangi birön işleme (kırma, eleme, kurutma vs.) tabi tutulmamıştır. Kullanılan endüstriyel yanürünlerin ve bunların ince agrega ile yer değiştirme oranlarının betonun dayanım vedayanıklılık özelliklerine etkilerini incelemek için üretilen numunelere iki kategori testuygulanmıştır. Basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve eğilmede çekme dayanımıdeneyleri dayanım deneyleri kategorisi altında yapılmıştır. Alkali-Silika reaksiyonu (ASR),yüksek sıcaklık, donma-çözülme, hızlı klor geçirimliliği, ıslanma-kuruma, kılcal su emme,kütlece su emme, porozite ve yüzeysel aşınma deneyleri de dayanıklılık (durabilite)deneyleri kategorisi altında yapılmıştır.Genel olarak GYFC ve KAK betonda ince agrega yerine kullanıldığında dayanıklılıközelliklerini olumlu yönde etkilemiştir. GYFC, KAK ve GYFC+KAK 'nün ince agregayerine kullanılmasıyla dayanıklılığı yüksek beton üretimi mümkün görülmektedir.Üretilecek betonun türüne ve özelliklerine göre yer değiştirme oranları farklılıkgöstermektedir. Deney sonuçlarına göre normal bir beton için %20-30 yer değiştirme oranıuygun görülmektedir. Bu da, endüstriyel yan ürünlerin beton teknolojisindekullanılabilirliğini göstermektedir. Bu çalışma ekonomik ve ekolojik olarak sürdürülebilirkalkınmanın sağlanması açısından beton teknolojisine ve beton sektörüne faydalı olacaktır.Anahtar sözcükler : Agrega, Beton, Dayanım, Durabilite, Granüle yüksek fırın cürufu,Kazan altı külü.

Abstract:
This study reports the results of an experimental study on the use of non-ground granulatedblast furnace slag (GBFS) and bottom ash (BA) as fine aggregate in concrete. Three seriesconcrete specimens were produced in laboratory in the experimental program. In all of theseries, 0-4 mm fine aggregate has substituted by volume in the proportions of 10%, 20%,30%, 40%, and 50%. In C and K series, GYFC and BA were replaced fine aggregate,respectively. In the serial CK, GBFS+BA was replaced fine aggregate in the equalproportions. Also a reference specimen group was produced to compare the results.All of these specimens are produced without applying any frontal process (disintegration,sieving, drying etc.) to the GBFS and BA. FA is also used as a mineral admixture in the10% of cement by weight. Strength and durability test are conducted to assess how thesereplacements are affecting that properties of concrete. Compressive strength, flexuralstrength and split tensile strength tests were conducted in the strength category. Alkali-Silika reactions (ASR), resistance to high temperature, freezing-thawing resistance,rapid chloride permeability (RCP), drying-wetting resistance, capillarity, absorption,apparent porosity, and surface abrasion resistance tests were conducted in the durabilitycategory.As a general result, GBFS and BA effects durability properties of concrete positively whenit is used as fine aggregate. Mainly, properties of the replaced by-product and thereplacement ratio are controlling the influence level and direction. It is possible to producedurable concrete by using GBFS, BA, and GBFS+BA as fine aggregate. The replacementratio is changing according to the type and properties of concrete that will be produced. Fornormal concretes, 20 to 30% replacement is an optimum range with regarding to the testresults obtained in this study. This means that industrial by-products can be used inconcrete technologies. This study helps concrete industry to develop concrete technologieswhich have technical, economical and ecological advantages for a sustainable developmentlike normal strength, durability and environmental friendliness.Keywords : Aggregate, Bottom Ash, Concrete, Durability, Granulated blast furnaceslag.