Ahşap atık olarak odun peletinin beton malzemede kullanımının deneysel çalışmalarla incelenmesi
Investigation of the use of wood pellet as wood waste in concrete material through experimental studies
Yazar: BAŞAK AKÇAY
Danışman: DOÇ. DR. CAHİDE NUR AYDIN İPEKÇİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Ham maddesi canlı bir organizma olan ahşap, geçmişten günümüze dek süre gelen en eski ve en yaygın kullanım alanına sahip yapı malzemelerindendir. Ahşabın en önemli avantajlarından biri geri dönüştürülebilir olmasıdır. Fakat ahşabın yeniden kullanımı ve geri dönüşümü için yapılan uygulamaların yetersiz olması, doğal çevreye duyulan ihtiyacın her geçen gün artmasına sebep olmaktadır. Ahşabın kontrollü ve planlı bir şekilde geri kazanımı ham maddeye olan ihtiyacı azaltacaktır.
Yapı sektöründe yoğun olarak kullanılan diğer bir malzeme olan betonun endüstriyel ahşap atıklar ve ağaç atıkları ile kullanımı sıklıkla karşımıza çıkmaktadır. Ahşap atıklardan biri olan ve çoğunlukla enerji eldesinde kullanılan odun peletine ilişkin literatürde çeşitli çalışmalar bulunsa da doğrudan beton veya başka bir yapı malzemesi ile kullanımına yönelik herhangi bir çalışmanın yer almadığı, sadece odun peleti külünün hafif beton üretiminde kullanıldığına dair çalışmaların olduğu görülmüştür. Yapı sektöründe teknik ve teknolojik gereksinimleri standartlar ile tanımlanan ahşap-beton ürünlerin varlığı odun peletinin de beton malzemede katkı olarak kullanılabileceği öngörüsünü oluşturan çalışmalardır. Bu bağlamda farklı bir atık türü olarak odun peletinin beton malzemede yer alabilirliğinin araştırılması konunun önemini oluşturmaktadır.
Hafif beton üretiminde odun peletinin doğal agrega ikamesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amacı ile planlanan bu tez çalışması literatür taraması ve deneysel çalışma yöntemlerine dayalı gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda deneysel çalışmada katkısız ve odun peleti katkılı (%3, %5 ve %7) beton numuneler üretilmiş ve bu dört seri üzerinde fiziksel ve mekanik deneyler yapılmıştır. Taze betonda çökme ve yoğunluk, sertleşmiş betonda yoğunluk, ağırlıkça ve hacimce su emme, kılcal su emme, ağırlık ve boy değişimi, basınç ve eğilme dayanımı, Schmidt çekici, ultrases geçiş hızı, porozite, kompasite ve yangın dayanımı özellikleri araştırılmıştır.
Deney sonuçlarına göre; odun peleti katkısının artması ile taze betonun çökme değerinin de arttığı, taze ve sertleşmiş betonlarda ise odun peleti katkılı tüm serilerde yoğunluğun azaldığı ve en düşük yoğunluk değerinin odun peleti katkısının en fazla olduğu %7'lik seride olduğu görülmüştür. Ağırlıkça, hacimce ve kılcal su emme, porozite, yangın dayanımı değerlerinin odun peleti katkısı ile arttığı, ağırlık ve boy değişimi, eğilme ve basınç dayanımı, ultrases geçiş hızı ve kompasite değerlerinin ise azaldığı tespit edilmiştir.
Sonuç olarak farklı potansiyellere sahip odun peletinin elde edilişinin kolay olduğu, yakılarak yok etmek yerine iç mekanlarda taşıyıcı özellik aranmayan hafif beton üretiminde kullanımının mümkün olabileceği ortaya konulmuştur. Bu bağlamda tez çalışması doğal kaynakların daha az tüketilmesi, atıkların oluşturacağı çevresel etkilerin azaltılması, ahşap atıkların hafif yapı malzemesi ve elemanı üretiminde değerlendirilmesi ile ilgili araştırmalara kaynak oluşturacaktır.

Abstract:
Wood, whose raw material is a living organism, is one of the oldest and most widely used building materials from past to the present. One of the most important advantages of wood is that it is recyclable. However, inadequate practices for the reuse and recycling of wood cause the need for the natural environment to increase day by day. Controlled and planned recycling of wood will reduce the need for raw materials.
Concrete, which is another material used extensively in the construction sector, is frequently used with industrial wood wastes and wood residues. Although there are various studies in the literature on wood pellet, which is one of the wood wastes and is mostly used in energy production, it has been observed that there are no studies on the use of wood pellet ash directly with concrete or another building materials, only studies on the use of wood pellet ash in lightweight concrete production. The existence of wood-concrete products whose technical and technological requirements are defined by standards in the construction sector are the studies that create the prediction that wood pellet can be used as an additive in concrete material. In this context, investigating the possibility of using wood pellet as a different type of waste in concrete material constitutes the importance of the subject.
This thesis study, which was planned to investigate the use of wood pellet as a natural aggregate substitute in lightweight concrete production, was carried out based on literature review and experimental study methods. In this context, in the experimental study, concrete samples without additive and with wood pellet additive (3%, 5% and 7%) were produced and physical and mechanical tests were carried out on these four series. Slump and density properties of fresh concrete, density, water absorption by weight and volume, capillary water absorption, weight and length change, compressive and flexural strength, Schmidt hammer test, ultrasonic transmission rate, porosity, compactness and fire resistance properties of hardened concrete were investigated.
According to the test results, it was observed that the slump value of fresh concrete increased with the increase in wood pellet additive, the density of fresh and hardened concretes decreased in all series with wood pellet additive and the lowest density value was observed in the 7% series with the highest wood pellet additive. It was found that weight, volume and capillary water absorption, porosity, fire resistance values increased with wood pellet additive, while weight and length change, flexural and compressive strength, ultrasonic transmission rate and compatibility values decreased.
As a result, it has been revealed that wood pellet with different potentials is easy to obtain and it can be used in the production of lightweight concrete which does not require load-bearing properties in interior spaces instead of destroying it by burning. In this context, this thesis study will be a source for researches on less consumption of natural resources, reduction of environmental impacts caused by wastes, and utilisation of wood wastes in the production of lightweight building materials and elements.