Atık pet şişe kırıklarının hafif beton agregası olarak kullanılabilirliği
An investigation using waste pet bottles as aggregate in lightweight mortars
Yazar: SEMİHA AKÇAÖZOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Atıklar = Wastes ; Cüruf = Slag ; Hafif beton = Lightweight concrete ; PET şişeler = PET bottles ; Uçucu kül = Fly ash

Özet:
Bu çalışmada, atık Polieitilen Tereftalat (PET) şişe kırıklarının hafif harç üretiminde agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Deneyler, sadece PET agregaların kullanıldığı ve PET ve kum agreganının birlikte kullanıldığı iki grup harç numuneler üzerinde yürütülmüştür. Ayrıca, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül de, çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilerek kullanılmıştır. Karışımlarda kullanılan PET-bağlayıcı (P/B) oranları 0.50 ve 0.60; su-bağlayıcı (S/B) oranları ise 0.45 ve 0.50'dir. Karışımların hazırlanmasında 1-2 mm ve karışık (0-4 mm) olmak üzere iki farklı PET boyutu kullanılmıştır. Yürütülen deneyler sonucunda, hem kumlu hem de kumsuz karışımlarda, çimentolu ve cüruflu numunelerin taşıyıcı hafif beton sınıfına girdiği görülmüştür. P/B oranının 0.50'den 0.60'a çıkması; numunelerin basınç dayanımlarını düşürmemiş, eğilme dayanımlarını ise bir miktar düşürmüş, rötreyi azaltmıştır. Cüruflu numuneler, uçucu küllü olanlara göre daha yüksek basınç ve eğilme dayanımları göstermiştir. S/B oranının 0.50'den 0.45'e düşmesi, harçların dayanım, rötre ve karbonatlaşma gibi özelliklerini olumlu yönde etkilemiştir. Deney sonuçları, atık PET şişe kırıklarının depreme dayanıklı yapı üretimi için taşıyıcı hafif beton yapımında agrega olarak kullanılabilme potansiyelinin olduğunu göstermiştir. Ayrıca, atık PET şişe kırıkları ile yüksek fırın cürufu ve uçucu kül gibi endüstriyel atıkların beton üretiminde kullanılmasının; doğal kaynak kullanımının azaltılması, atıkların güvenli bir şekilde yok edilmesi, çevre kirliliğinin önlenmesi ve enerji tasarrufu açılarından avantaj sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In this work, the usability of waste Poly-ethylene Terephthalate (PET) granules as ligtweight aggregate in lightweight mortar was investigated. The tests were carried out on two mortar group samples, one made with only PET aggregates and, second made with PET and sand aggregates together. Additionly, blast-furnace slag and fly ash were also used as the replacement of cement on mass basis at the replacement ratio of 50 % to reduce amount of cement and provide savings. The PET-binder (P/B) ratios used in the mixtures were chosen 0.50 and 0.60; water-binder (w/b) ratios were 0.45 and 0.50. Two different maximum size of PET granules were used, 1-2mm and 0-4 mm in the preparation of mortar mixtures. The results of laboratory study and testing carried out showed that, mortar containing only PET as aggregate, mortar containing PET and sand as aggregate, and mortars modified with slag as cement replacement can be drop into structural lightweight concrete category. Altouhg, the increase in P/B ratio from 0.50 than 0.60 did not influence the compressive strength of the samples, however, it reduced the flexural-tensile strength a bit, also it caused a reduction in the shrinkage of mortar. The samples containing slag showed higher compressive and flexural-tensile strengts than the samples made with fly ash as cement replacement. The decrease in the w/b ratio from 0.50 to 0.45 influenced and improved the properties of the mortars including strength, shrinkage, carbonation etc. The test results also showed that, the waste PET granules were suitable as aggregate in the production of structural lightweight concrete for producing the earthquake resistance building structures. Furthermore, it was thougth that, the use of industrial wastes such as PET granules, blast-furnace slag and fly ash, in producing concrete provide advantages such as reducing of using natural sources, disposing of wastes, prevention of pollution, and energy saving.