Genleştirilmiş perlit ile üretilen köpük betonlarda atık camların değerlendirilmesinin araştırılması
Investigation of the evaluation of waste glass in foam concrete produced with expanded perlite
Yazar: OĞUZ ARSLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Alkali silika reaksiyonu = Alkali silica reaction ; Atık camlar = Waste glasses ; Beton karışımları = Concrete admixtures ; Perlit = Perlite ; Yüksek sıcaklık = High temperature

Özet:
Köpük beton, agregalı veya agregasız üretilebilen, yüksek gözenekliliğe sahip bir beton türünü ifade eder. Köpük beton, geleneksel betona göre genel olarak daha üstün ısı yalıtım özelliklerine sahiptir. Başlıca termal faydalarına rağmen, yüksek Portland çimentosu içeriği ve ayrıca çok yüksek gözenekliliği, kimyasalların ve serbest suyun beton gözeneklerine girmesine izin vererek köpük betonu kuruma büzülmesine yatkın hale getirir. Bunu ele almak ve gözenek ağ bağlantısını azaltmak için, bu çalışmada, karışımlardaki ana agregalar olarak genişletilmiş perlit ve ince boyutlu atık cam kullanılmıştır. Bu bağlamda, su/bağlayıcı oranı (w/b) 0,5 olan iki köpük içeriği 50 ve 100 kg/m3 olan 10 köpük beton karışımı üretilmiştir. Her karışımda, baskın genleşmiş perlit agregası, < 2,36 mm boyutuna sahip atık cam ile değiştirildi. Görünür gözeneklilik, su emme, basınç ve eğilme mukavemeti, emicilik, ultrasonik darbe hızı (UPV), kuruma büzülmesi, donma-çözülme, alkali-silika reaksiyonu, termal iletkenlik ve termal direnç testleri, fiziko-mekanik, dayanıklılık ve köpük betonun yalıtım özellikleri. Sonuçlara dayalı olarak, cam agrega ilavesinin köpük betonun fiziko-mekanik ve dayanıklılık özelliklerini iyileştirdiği bulunmuştur. Genişletilmiş perlitin eklenmesi, potansiyel olarak cam agrega ile karşılaştırıldığında genleşmiş perlitin yüksek gözenekliliğinden dolayı köpük betonun yalıtım özelliklerini arttırır. Bu çalışmanın bulguları, atık cam agregaların kullanımıyla sürdürülebilir yalıtım köpük betonu üretmenin uygunluğuna işaret etmektedir.

ANAHTAR KELİMELER: Alkali-silika reaksiyonu, Atık cam, Genleştirilmiş perlit, Köpük beton, Yüksek sıcaklık

Abstract:
Foam concrete refers to a type of concrete with high porosity that can be produced with or without aggregate. Foam concrete has generally superior thermal insulation properties compared to conventional concrete. Despite its major thermal benefits, the high content of Portland cement, as well as its very high porosity, makes foam concrete prone to drying shrinkage by allowing the entrance of chemicals and free water to the concrete pores. To address this and reduce the pore network connectivity, in this study, expanded perlite and fine-sized waste glass were used as the main aggregates in the mixes. In that respect, 10 mixes of foam concrete were produced with two foam contents of 50 and 100 kg/m3, with a water-to-binder ratio (w/b) of 0,5. In each mix, the dominated expanded perlite aggregate was replaced by waste glass having a size of < 2,36 mm. Apparent porosity, water absorption, compressive and flexural strength, sorptivity, ultrasonic pulse velocity (UPV), drying shrinkage, freeze-thaw, alkali-silica reaction, thermal conductivity, and thermal resistance tests were performed to investigate the physico-mechanical,  durability and  insulation properties of the foam concrete.  Based on the results, it is found that the addition of glass aggregate improves physico-mechanical and durability properties of foam concrete. The addition of expanded perlite increases the insulating properties of foam concrete, potentially due to the high porosity of expanded perlite compared to that of glass aggregate. The findings of this study point to the suitability of producing sustainable insulating foam concrete through the use of waste glass aggregates.

KEYWORDS: Alkali-silica reaction, Waste glass, Expanded perlite, Foam concrete, High temperature