Atık lastik ve silis dumanı kullanılarak üretilen köpük betonların mekanik ve bazı durabilite özellikleri
Mechanical and some durability properties of foam concrete produced using waste rubber and silica fume
Yazar: HASAN SÖYLEMEZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Atık lastik = Waste tire ; Basınç dayanımı = Compressive strength ; Beton karışımları = Concrete admixtures ; Sürdürülebilirlik = Sustainability ; Termal iletkenlik = Thermal conductivity

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, çimento dozajı ve agrega olarak atık lastiğin H2SO4 ve donma-çözülme döngülerine maruz kalan köpük betonların mekanik, kapilerite ve aşınma özellikleri üzerindeki etkilerine ilişkin deneysel bir çalışma sunmaktadır. Köpük beton karışımları, portland çimentosunun kısmi ikamesi olarak iki yüzde 0 ve 20 silis dumanı ve ince agregaların ikamesi olarak %100 atık lastik ile yapılmıştır. Silis dumanı içeriği %0 ve %20 olan iki grup karışım hazırlanmıştır. Her karışım grubunda 300, 400 ve 500 kg/m3'lük üç çimento ve 20, 40 ve 60 kg/m3'lük üç köpük kullanılarak su/bağlayıcı (s/b) oranı 0.75 olan beton karışımları elde edilmiştir. Taze betonların işlenebilirliği yayılma çapına bakılarak değerlendirildi. Karışımların basınç ve eğilme dayanımları 7 ve 28 gün sonra belirlendi ve kapilerite özellikleri 28 gün sonra porozite ve su emme yoluyla ölçüldü. Mikroyapı incelemelerine ek olarak büzülme, emicilik, aşınma, asit saldırısı ve 30 ve 60'lık donma-çözülme döngüleri için testler de gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, çimento dozajındaki artışın, 20 kg/m3 köpük içeriğinde 300 kg/m3 dozajlı karışıma kıyasla, 500 kg/m3 çimento içeriğinde basınç dayanımında %204,50 maksimum artışla sonuçlandığını göstermiştir. Elde edilen sonuçlara göre, çimento dozajı sırasıyla 300 kg/m3 ve 500 kg/m3 ve köpük içeriği 20 kg/m3 olan karışımlar için sırasıyla 5032 × 10-6 ve 7065 × 10-6 mm/mm en düşük ve en yüksek rötre değerlerinin elde edildiği sonucuna varılmıştır. Sonuçlar ayrıca, 500 kg/m3 köpük içeriği ve 20 kg/m3 olan silis dumanı katkılı karışımın aşınma, D-Ç döngüleri ve asit saldırısına maruz kaldıktan sonra en iyi direnci gösterdiğini göstermiştir.

ANAHTAR KELİMELER:Atık lastik, Basınç dayanımı, Köpük beton, Sürdürülebilirlik, Isıl iletkenlik

Abstract:
This paper presents an experimental study of the effects of cement dosage and waste tire rubber as aggregate on the mechanical, transport and abrasion characteristics of foam concretes subjected to H2SO4 and freeze–thaw cycles. Foam concrete mixtures were made with two percentages 0, and 20 of silica fume as partial substitution of Portland cement and with 100% of waste tire rubber as substitution of fine aggregates. Two groups of mixtures were prepared with silica fume contents of 0% and 20%. At each group of mixtures, three cement contents of 300, 400 and 500 kg/m3 and three foam contents of 20, 40 and 60 kg/m3 were used to produce concretes mixtures having water/binder (w/b) ratio of 0.75. Workability of fresh concretes were assessed by performing slump test. Compressive and flexural strength of the mixtures were determined after 7 and 28 days and transport properties were measured by means of porosity and water absorption after 28 days. Tests for shrinkage, sorptivity, abrasion, acid attack and freeze–thaw cycles of 30 and 60 were also performed in addition to microstructure investigations. An optimization was also performed. The results exhibited that increase in cement dosage resulted in the compressive strength by 204.50% maximum increment at cement content of 500 kg/m3 as compared to the mixture with dosage of 300 kg/m3 at foam content of 20 kg/m3. Based on the results, it was concluded that the lowest and highest shrinkage values of 5032 × 10-6 and 7065 × 10-6 mm/mm were gained for the mixtures with cement dosages of 300 kg/m3 and 500 kg/m3 and foam content of 20 kg/m3 respectively. The results also indicated that silica fume blended mixture with cement content of 500 kg/m3 foam content of 20 kg/m3 showed the best resistance after abrasion, F-T cycles and acid attack exposure.

KEYWORDS:Waste tire, Compressive strength, Foam concrete, Sustainability, Thermal conductivity