Atık mermer tozu ve pirinç kabuğu külü katkılı köpük betonların mekanik ve bazı durabilite özellikleri
Mechanical and some durability characteristics of waste marble powder and rice shell ash added foam concrete
Yazar: WİAM ABDELMAGİD TAHER ELABADE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Çimento ikamesi olarak pirinç kabuğu külünün (PK) ve kum ikamesi olarak atık mermer tozunun (AMT) yüksek sıcaklık ve donma-çözülme döngülerine maruz kalan köpüklü betonun mikroyapısal, mekanik ve taşıma özellikleri üzerindeki etkisini değerlendirmek için deneysel bir program gerçekleştirilmiştir. Bunun için, Sıradan Portland Çimentosu (PÇ), %10 ve ağırlıkça %20 bağlayıcıda PK ile değiştirildi ve silika kumu, köpük beton karışımlarını dökmek için ağırlıkça %25 ve ince agregaların ağırlıkça %50'sinde AMT ile değiştirildi. 0,70 su/çimento (s/ç) oranına sahip köpük betonların üretiminde 40 kg/m3 ve 80 kg/m3 olmak üzere iki farklı köpük içeriği kullanılmıştır. Her köpük içeriğinde ince agregalar olarak kullanılan ve PK içermeyen silika kumunun kullanıldığı iki referans karışımı geliştirilmiştir. Diğer köpük karışımlar, ince agregalar olarak AMT ve çimento ikamesi olarak PK ile üretildi. Karışımların taze özellikleri çökme testi yapılarak değerlendirildi. 90 günlük kürlemeden sonra porozite, su emme ve kapilarite dahil olmak üzere köpük betonların taşıma özellikleri araştırılmıştır. 7, 28 ve 90 gün sonra basınç ve eğilme dayanımı ultrases geçiş hızı (UGH) dahil olmak üzere köpük betonların mekanik özellikleri araştırılmıştır. Beton numunelerin ısıl iletkenliği ve kuruma büzülmesi 90 gün sonra incelenmiştir. Köpük betonların yüksek sıcaklık ve donma-çözülme (D-Ç) dayanıklılıkları sırasıyla 200, 400, 600 ve 800℃ ve 100 ve 200 D-Ç döngülerinden sonra mikroyapı incelemelerine ek olarak incelenmiştir. Sonuçlar, çimento ikamesi olarak %10 PK ve kum ikamesi olarak %50 AMT'nin 40 kg/m3 köpük içeriğinde özellikle 90 günlük geç yaşlarda optimum yüzdeyi verdiğini göstermektedir. En düşük kuruma büzülmesi ve kapilarite, %10 PK ve %25 AMT kullanılarak elde edildi. Sonuçlar ayrıca su ile soğutulan numunelerin 200℃ sonra hava ile soğutulan numunelere göre daha fazla mukavemet kaybı gösterdiğini de göstermektedir.
ANAHTAR KELİMELER: Köpük beton, atık mermer tozu, pirinç kabuğu külü, fiziksel-mekanik özellikler.
Mayıs 2021, 103 Sayfa

Abstract:
An experimental program was performed to evaluate the impact of rice husk ash (RHA) as cement replacement and waste marble powder (WMP) as sand replacement on the microstructural, mechanical and transport properties of foamed concrete exposed to high temperature and freeze-thaw cycles. For this, Ordinary Portland Cement (OPC) was replaced by RHA at 10% and 20%wt of binder and silica sand was replaced by WMP at 25% and 50%wt of fine aggregates to cast foamed concrete mixtures. Two different foam contents of 40 kg/m 3 and 80 kg/m 3 were used in the production of foamed concretes with water/binder (w/b) ratio of 0.70. Two reference mixtures in which silica sand used as fine aggregates and containing no RHA were developed at each foam content. Other foamed mixtures were produced with WMP as fine aggregates and RHA as cement replacement. Fresh properties of mixtures were evaluated by performing yayılma çapı test. Transport properties of foam concretes were investigated, including porosity, water absorption and sorptivity after 90 days curing. Mechanical properties of foam concretes were investigated, including compressive and flexural strength ultrasonic pulse velocity (UPV) after 7, 28 and 90 days. Thermal conductivity and drying shrinkage of concrete specimens were also studied after 90 days. High temperature and freeze-thaw (F-T) durability of foamed concretes were also examined after 200, 400, 600 and 800℃ and 100 and 200 F-T cycles respectively in addition to microstructure investigations. Results show that 10% RHA as cement substitute and 50% WMP as sand substitute give optimum percentage especially at late-age of 90 days at foam content of 40kg/m3. The lowest drying shrinkage and sorptivity were obtained by using 10%RHA and 25%WMP. The results also indicate that water cooled specimens showed more strength loss than air cooled specimens after 200℃.
KEYWORDS: foam concrete, waste marble powder, rice husk ash, physico-mechanical properties.
May 2021, 103 Page