Samsun ve çevresindeki illerde yer alan kaya birimlerinden elde edilen agregaların beton performansına etkisi
Effect of aggregates obtained from rock units in samsun and surrounding provinces on concrete performances
Yazar: ARİF HİKMET ÇAKOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FAHRİ BİRİNCİ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Samsun ve çevresindeki illerde yer alan beşi kalker, üçü bazalt menşeli sekiz taş ocağından alınan numunelerden üretilen C30/37, C40/50, C50/60 ve C60/75 beton örnekleri ile küp ve silindirik basınç, ultrasonik ses hızı ölçümü, yarmada çekme, deneysel ve teorik elastisite modülü, eğilme deneyi testleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çoğunlukla kalker türü kayaç yapısının hakim olduğu Orta Karadeniz Bölgesinde özellikle Yeşilırmak ve Kızılırmak havzalarından malzeme alımının yasaklanmasının ardından beton imalatında kırma taş kullanımı daha yaygın hale gelmiştir. Üretilen numunelerde akışkanlaştırıcı dışında katkı malzemesi ilave edilmeden bahse konu beş ilde yer alan  taş ocaklarından alınan agregalar arasında önemli bir fark olup olmadığının tespit edilmesi amaçlanmıştır. Belirtilen yerlerdeki agregaların aynı tasarım bileşenlerine sahip betonda hangi özellikleri nasıl değiştirdiği araştırılmıştır.
       Yapılan deney sonuçlarından, eğilme deneyi ve yarmada çekme deneyi sonuçları beklenen düzeylerde çıkmıştır ancak silindirik ve küp basınç deneylerinde Bafra ve Amasya taş ocakları malzemesi ile üretilenlerde C60/75 sonuçları asgari düzeye yakın olmakla beraber düşük çıkmıştır. Ultrasonik ses hızı ölçümlerinin gayet iyi olmasında kalıplardaki betonun iyi sıkıştırılmış olmasının önemli etken olduğu kanaatine varılmıştır. Dört farklı test sonucu arasında istatistiksel bir bağ olup olmadığı regresyon ve korelasyon analizleri ile araştırılmıştır. Ultrasonik ses hızı ölçüm değerleri dışında uyum oranının yüksek olduğu görülmüştür. Dört farklı teorik elastisite modülü hesaplanmıştır. Avrupa Beton Komitesi CEB ile TS500 sonuçları birbirine yakın çıkmıştır. Amerikan ACI elastisite sonuçları ise C40/50'tan düşük ve üzerindeki betonlar için ayrı formüller ile hesaplanarak elde edilmiştir.  Deneysel elastisite sonuçlarından özellikle bazalt menşeli Atakum, Fatsa ve Çarşamba taş ocaklarının malzemeleri ile üretilenler düşük çıkmıştır. Söz konusu bu ocak malzemelerinin su emme oranlarının yüksek olmasının bu sonuçlarda önemli etken olduğu düşünülmektedir. Sonuç olarak, yüksek dayanımlı beton elde etmenin katkı malzemesi kullanmadan uygun granülometri verileriyle mümkün olduğu ancak C60/75 ve üzeri beton imalinde  katkı malzemesi ilavesinin sonuçlara önemli ölçüde etki edeceği düşünülmektedir. Tahribatsız dayanım testi yöntemi olan ultrasonik ses hızı ölçümü tek başına yeterli olmasa da genel kanı oluşturmada, ön fikir verme anlamında değerlendirilebilir, başka bir yöntemle beraber kullanılması daha isabetli olacaktır

Abstract:
In this study, Samsun and located in surrounding provinces, five limestone, basalt from the quarry of origin, the specimens produced with eight three-C30/37, C40/50, C50/60 and C60/75 cube with concrete examples and in-cylinder pressure, ultrasonic sound velocity measurement, splitting tensile strength, modulus of elasticity, experimental and theoretical, beam flexural tests have been performed and the obtained results are compared. Mostly limestone rock type structure of the yesilirmak River and the Red River basin from the middle Black Sea region, in particular the Prohibition of purchases of material after crushing of concrete in the manufacture and use of Stone have become more common in the samples produced without the addition of additives five located in the provinces in question, aimed to identify whether a significant difference between aggregates used in the stone quarries. It was investigated how the aggregates in the specified places changed their properties in concrete with the same design component.
From the results of the experiment, the results of the bending experiment and the pull experiment in the splitting were at the expected levels, but the results of the C60/75 in the cylindrical and cubic pressure experiments produced with the material of the Bafra and Amasya quarries were close to the minimum level, but low. Ultrasonic sound velocity measurements are very good, and it is believed that the concrete in the molds is well compressed. Regression and correlation analyses have investigated whether there is a statistical link between four different test results. Apart from the ultrasonic sound velocity measurement values, the adaptation rate was high. Four different theoretical elasticity modules have been calculated. Although the European concrete Committee CEB and TS500 results are close to each other, the American ACI elasticity results were calculated using separate formulas for concretes lower than C40/50 and higher. Experimental elasticity results were low, especially those produced with materials of basalt-origin atakum, Fatsa and Çarşamba quarries. It is believed that the high water absorption rates of these January materials in question are an important factor in the result. As a result, it is believed that obtaining high-strength concrete is possible with appropriate granulometry data without using additives, but the addition of additives in the production of concrete C60/75 and above will significantly affect the results.