Hazır beton santrallerinde oluşan çamur ve atıksuyun tekrar kullanımı
Reuse of wastewater and sludge from ready mixed concrete plants
Yazar: ALİ GÜNER
Danışman: PROF. DR. AYŞENUR UĞURLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, hazır beton santrallerinde üretim fazlası ortaya çıkan ve kullanılamayan betonlar ile çökelme havuzlarında toplanan çamur ve atıksuyun atık durumundan çıkartılarak agrega ve geri dönüşüm suyu olarak tekrar kullanılma olanakları araştırılmıştır. Hazır beton sektöründe, farklı zamanlarda üretilen aynı sınıf betonun, taze beton ve sertleşmiş beton üzerinde yapılan kalite testlerinde benzer sonuçlar göstermesi ve süreklilik arz etmesi istenmektedir. Bu sebeple geri dönüşüm agregasının beton üretiminde sürekli olarak kullanılabilmesi ve beton testlerinde aynı kalite sonuçlarının elde edilebilmesi için, yapılan çalışmada atık beton ve beton çamurunun yıkama ve eleme işlemlerine tabii tutulması ile elde edilen geri dönüşüm agregasından %30 oranında, çökelme havuzunda toplanan su  yoğunluğu şebeke suyu ile seyreltilerek 1,04 g/cm3 değerine sabitlenerek üretimde tekrar kullanılmıştır. Doğal agrega-geri dönüşüm agregası karışımı kullanılarak C25/30 ve C30/37 basınç dayanım sınıflarına ait beton numuneleri farklı şehirlerde yer alan iki tesiste hazırlanmış olup beton numuneleri üzerinde Türk Standartları Enstitüsü'nün belirlediği standartlar çerçevesinde testler yapılmıştır. Çalışmda, doğal agrega su emme oranları %0,21-2,50 aralığında iken geri dönüşüm agregası su emme oranı %5-10 aralığında yüksek oranlara sahip olduğu, geri dönüşüm agregaları özkütlesinin doğal agregalara oranla %15 daha düşük olduğu, geri dönüşüm iri agregalarının aşınma dayanım testlerinde Los Angeles katsayısı oranları doğal agregalara göre %30 daha fazla ve geri dönüşüm agregalarının aşınmaya karşı dirençlerinin daha düşük olduğu  tespit edilmiştir. Taze beton testlerinde, geri dönüşüm agregası kullanılarak üretilen beton numuneleri birim kütleleri şahit beton numunelerine göre 0,65-0,70 kg/dm3 daha düşük olduğu çökme değerlerinin ise şahit beton numunesine oranla %7-16 düşük olduğu tespit edilmiştir. Sertleşmiş beton numuneleri üzerinde yapılan basınç dayanım testlerinde; Tesis 1'de üretilen C25/30 sınıfı betonda 28 günlük basınç dayanım değeri 30,2 MPa olup 30 MPa sınır değeri sağladığı, C30/37 sınıf betonda ise 28 günlük basınç dayanım değeri 37 MPa olarak ölçülmüş ve 37 MPa sınır değeri sağladığı tespit edilmiştir. Tesis 2'de üretilen beton numunelerinin basınç dayanım testleri sonuçlarının sınır değerlere yakın olduğu ancak sağlamadığı belirlenmiştir. Çalışma kapsamında beton santrallerinde oluşan atıksuyun tamamının sürekli olarak üretimde kullanımının mümkün olduğu, geri dönüşüm agregasının yıkama ve eleme işlemlerine tabi tutulduktan sonra kullanılabileceği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, possibility of reuse of aggregate and recycled water as sludge and wastewater collected from ready-mixed concrete plants and unused concrete and sedimentation pools were investigated. It is demanded that the ready-mixed concrete industry show similar results and consistency in the quality tests made on the same class concrete, fresh concrete and hardened concrete produced at different times. For this reason, in order to be able to use the recycling aggregate continuously in the production of concrete and to obtain the same quality results in the concrete tests, the recycling aggregate obtained by washing and sifting the waste concrete and concrete slurry in the work carried out, the concentration of water collected in the sedimentation pool was diluted with mains water and fixed to 1.04 g/cm3 and reused in production. Concrete samples belonging to C25/30 and C30/37 compressive strength classes were prepared in two different cities using natural aggregate-recycling aggregate mixture and tests were made on concrete samples within the framework of standards determined by Turkish Standards Institute. In the study, it is found that the natural aggregate water absorption ratios are in the range of 0.21-2.50% while the recycling aggregate water absorption ratios have high rates in the range of 5-10%, and the specific gravity of recycle aggregates is 15% lower than the natural aggregates. In the abrasion resistance tests of the recycled coarse aggregates, the Los Angeles coefficient ratios were found to be 30% higher than the natural aggregates and the recycling aggregates' resistance to abrasion was lower. In fresh concrete tests, it is determined that the unit weight of concrete samples produced by recycling aggregate are lower by 0.65-0.70 kg/dm3 than the witness concrete samples, and the slump values are 7-16% lower than the witness concrete sample. In compressive strength tests made on hardened concrete specimens; in the case of C25/30 class concrete produced in the 1st plant, the 28 day compressive strength value was 30.2 MPa and the 30 MPa limit value was provided. In the C30/37 class concrete, the 28 day compressive strength value was measured as 37 MPa and it was found to provide 37 MPa limit value. It is determined that results of compressive strength tests of concrete specimens produced in the facility 2 are close to the limit values but did not provide the limit values. It has been determined that all of the wastewater generated in the concrete plants can be used continuously in the production process after being subjected to the washing and screening processes of the recycling aggregate.