Yüksek fırın curufunun betonun mekanik özelliklerine etkisi /
Yazar: ÖZGÜR ÇAKIR
Danışman: DOÇ.DR. FEVZİYE AKÖZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2000
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Beton = Concrete ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Yüksek fırın cürufları = Blast furnace slags

Özet:
ÖZET Beton, yapı mühendisliğinde 20. yüzyılın en önemli yapı malzemesidir. Betonun bağlayıcı fazını oluşturan çimento, betonun bileşenleri içinde özellikleri ve ekonomik değeri bakımından özel öneme sahiptir. Çimentonun yerini alan veya özelliklerine katkı sağlayan doğal veya endüstri atığı puzolan maddeler 19. yüzyılın ikinci yarısından itibaren beton üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çünkü, yeryüzündeki doğal kaynakların verimli ve geri dönüşümlü kullanılması, gelişmiş ekonomilerin önemli sorunlarından biridir. Bu sorunun çözümü için doğal çevrenin kirlenmesine ve tahribine neden olan endüstriyel atıkların depolanması ve geri kazanımı ile ilgili pek çok çalışma yapılmaktadır. Demir-çelik endüstrisinin atığı olan yüksek firm cürufunun (YFC) depolanması, miktarının çok fazla olması nedeni ile özel önem taşımaktadır. Bu atığın yapı sektöründe kullanılması, depolama sorununa kalıcı çözüm olmakta, çimento hammaddesinin ve/veya çimentonun yerini aldığı için üretimde ekonomi sağlamaktadır. Yapılan deneysel çalışmada, İskenderun Demir-çelik fabrikasının atığı olan YFC'nun betonun mekanik özelliklerine etkileri araştırılmıştır. Çimento ağırlığının %30'u ve %60'ı oranlarında YFC, betona üretim aşamasında çimento ile yerdeğiştirmeli (3R, 6R) ve ilaveli (3A, 6A) olarak katılmış, taze betonun işlenebilmesi ve sertleşmiş betonun 7., 28., 90., 180. ve 300. günlerdeki mekanik özellikleri araştırılmış, bu özellikler YFC katılmamış şahit grup ile karşılaştınlmıştır. Toplam 225 adet 10/20 silindir numuneden 75 tanesinde tek eksenli basınç deneyi yapılmış, bu deneyde basınç dayanımından başka ölçülen ve kaydedilen verilerden, gerilme-şekil değiştirme ilişkisi, bu ilişkiden de statik elastisite modülü belirlenmiştir. Diğer numunelerden 75 tanesinde yarma deneyi, 75 tanesinde de çekip çıkarma deneyi yapılmış, yarma dayanımı ve aderans dayanımı belirlenmiştir. Basmç ve yarma deneyi numunelerinde yapılan ultrases ölçümünden yararlanılarak dinamik elastisite modülü de belirlenmiştir. Betonun basmç dayanımı, elastisite modülü, yarma dayanımı ve aderans dayanımı bütün gruplarda zamanla artmıştır. Elastisite modülü, yarma dayanımı ve aderans dayanımı gibi mekanik özellikler, basmç dayanımı ile paralellik göstermiştir. %60 YFC ilaveli grubun işlenebilmesi ve mekanik özelliklerinin şahitten ve diğer gruplardan daha üstün olduğu, ince malzemeden yapılan azaltma ve dayanımdan sağlanan artış nedeni ile betonda kalite ve ekonomi sağladığı tespit edilmiştir. Anahtar Sözcükler: Beton, yüksek firm cürufu, basınç dayanımı, statik elastisite modülü, dinamik elastisite modülü. ıx

Abstract:
ABSTRACT In structural engineering, concrete is the most important building material in 20th century. Cement which takes place in concrete as a binder material, it has priority in concrete because of its components and economical value. Natural or industrial waste pozzolans which are replaced or add some benefits to cement have been using in casting concrete since the second half of 19th century. Because the use of natural sources efficiently and recyling is one of the most important issue of industrilized economies. In order to solve this problem, a lot of research works have ben carrying out regarding the getting dirty of natural environment and destruction which are caused by industrial waste storage and recycling. The storage of iron and steel by product ground granulated blast furnace slag (GGBFS), takes priority because of the high amount of waste. By using this waste in construction sector, it not only solves the storage problems but has advantages in economy by using either in or replaced with cement. In this experimental research work, the mechanical properties of iskenderun Iron and Steel Works's GGBFS on concrete were carried out. 30% and 60% of GGBFS were both replaced (3R, 6R) and added (3 A, 6 A) to cement during casting. Fresh concrete's workability and mechanical properties of hardened concrete were carried out at 7th, 28th, 90th, 180th and 300th days. The results were compared with slag free samples. 75 of 225 cyclinder samples having dimension of 100/200 were applied, mono axial compressive strength test, strength-strain relation and static modulus of elasticity were determined by datas measured and saved In groups of 75 samples, splitting test, pull-out test were carried out, splitting strength and pull-out strength were determined. By using the ultrasonic pulse velocity test that was carried out on compressive and splitting test samples, dynamic modulus of elasticity was also determined. Compressive strength, modulus of elasticity, splitting strength and pull-out strength increased in all groups. The mechanical properties such as modulus of elasticity, splitting strength and pull-out strength shows similarity with compressive strength. It was determined that % 60 GGBFS added series's workability and mechanical properties are better than both slag free and other series as well. By decreasing the fine material and increase in compressive strength, quality and also economy are gained. Keywords: Concrete, blast furnace slag, compressive strength, static modulus of elasticity, dynamic modulus of elasticity.