Dökme demir cürufunun harç içinde mineral katkı olarak kullanımının araştırılması
Investigation of the use of cast iron slag as a mineral additive in mortar
Yazar: SADIK YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. SALİH TANER YILDIRIM
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dünya'da tüketimin giderek artması ile birlikte geridönüşüm ürünlerinin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Hammadde olarak kullanılan malzemelerin yerine atık malzemelerin ikame edilmesi ile mevcut kaynaklar daha az kullanılmakta ve atık malzemelerin kullanımı ekonomik avantajlar getirmektedir. Ekonominin ön plana çıktığı sektörlerin başında inşaat sektörü gelmektedir ve sektörde en çok kullanılan malzeme olan beton ön plana çıkmaktadır. Beton içinde birçok atık malzemenin geridönüşümünü mümkün kılan bir kompozittir.

Betonda geçmişten beri birçok geridönüştürülmüş malzeme puzolan olarak betona kazandırılmış ve bu malzemeler betona nitelik kazandırmıştır. Özellikle yüksek fırın cürufu, uçucu kül ve silis dumanı çok araştırılan ve tercih edilen ürünlerdir. Ülkemizde de yüksek fırın cürufu ve uçucu kül beton imalatçılarının en çok kullandığı puzolanlardır. Yüksek fırın cürufu yanında dökümhane cüruflarının betonda kullanımı üzerine de araştırmalar devam etmektedir. Dökümhane cürufları demir dökümü yapan fabrikaların cüruflarından elde edilmektedir.

Bu çalışmada Ferro döküm fabrikasından elde edilen döküm cürufları öğütülerek çimento ile birlikte puzolan olarak betonda kullanımı araştırılmıştır. Bunun için döküm cürufu % 5, 10, 15 ve 20 oranlarında çimento ile ikame edilmiş, fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Döküm cürufu ile hazırlanan taze harçlar üzerinde yayılma, sertleşmiş 40x40x160 mm boyutlu harçlar üzerinde birim ağırlık, su emme ve eğilme dayanımı, su emme deneyinden sonra ikiye kesilerek elde edilen 40x40x80 mm boyutlu numuneler üzerinde kılcal su emme, eğilme deneyi sonucu elde edilen parçaların 40x40x40 mm'lik kısımları üzerinde basınç dayanımı testleri yapılmıştır. Ayrıca 50x50x50 mm boyutu küp numuneler fırında 400, 500 ve 600 ºC sıcaklıklara maruz bırakılarak ağırlık kayıplarına ve basınç dayanımlarına bakılmıştır.

Tüm bu testler sonucuna göre atık malzemenin geri dönüştürülebilir olduğu, özellikle %10 civarında harca pozitif katkı yaptığı, %20'ye kadar da mekanik özellikleri çok düşürmeden kullanılabileceği saptanmıştır.

Abstract:
While increasing consumption in the world, the use of recycling products is becoming widespread. By replacing the materials used as raw materials with the replacement of waste materials, the available resources are used less and the use of waste materials brings economic advantages. Construction sector is one of the leading sectors where the economy comes to the forefront and concrete, which is the most used material in the sector, comes to the fore. It is a composite that enables recycling of many waste materials in concrete.

Since the past, many recycled materials in concrete have been added to concrete as pozzolan and these materials have given quality to concrete. Particularly blast furnace slag, fly ash and silica fume are highly researched and preferred products. In our country, blast furnace slag and fly ash are the most commonly used pozzolan manufacturers. In addition to blast furnace slag, research on the use of foundry slag in concrete continues. Foundry slag is obtained from slag of iron casting factories.

In this study, casting slag obtained from Ferro casting factory were ground and used in cement as pozzolan. For this purpose, casting slag was replaced with 5, 10, 15 and 20% cement and its physical and mechanical properties were investigated. Spreading on fresh mortars prepared by casting slag, unit weight on hardened 40x40x160 mm mortars, water absorption and bending strength, capillary water absorption on samples of 40x40x80 mm obtained after cutting by water absorption test, 40x40x40 mm ' The compressive strength tests were performed on the sections. In addition, 50x50x50 mm cubic samples were exposed to 400, 500 and 600 ºC in the furnace and their weight loss and compressive strength were examined.

According to the results of all these tests, it is determined that the waste material is recyclable, it makes a positive contribution to the mortar especially around 10% and it can be used up to 20% without reducing the mechanical properties.