Atık seramik, çinko cürufu ve obsidiyen kullanılarak üretilen betonların mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of concrete produced using waste ceramic, zinc slag and obsidian
Yazar: METEHAN ARDAHANLI
Danışman: DOÇ. DR. MERAL OLTULU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Amaç: Bu çalışmada agreganın ve çimentonun yerine atık malzeme olarak seramik atık ile çinko cürufu ve Pasinler obsidiyeninin kullanılmasıyla oluşturulan betonların mekanik özellikleri incelenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada literatürden hareketle çimento yerine ağırlıkça %2.5, 5, 7.5 ve 10 oranında çinko cürufu; %5, 10, 15, 20 ve 25 oranında ise toz haline getirilmiş olan obsidiyen kullanılarak harç grupları oluşturulmuş olup 7 ve 28 günlük kür sonunda puzolanik aktiviteleri belirlenmiştir. Çinko cürufu ve obsidiyen için elde edilen en ideal oranlar kullanılarak beton grupları oluşturulmuştur. Seramik atık, kullanıldığı gruplarda literatürden hareketle ince agreganın %60'ı oranında kullanılmıştır. İkinci aşamada taze beton deneyleriyle birlikte 28 günlük standart kür sonunda üretilen beton numuneleri üzerinde mekanik deneyler, geçirimlilik deneyi, SEM-EDS ve XRD analizleri gerçekleştirilmiştir.
Bulgular: İlk aşamada gerçekleştirilen deney sonunda malzemelerin optimum puzolanik özellik gösterdiği oranın; çinko cürufu için %5, obsidiyen için %15 olduğu belirlenmiştir. İkinci aşamada elde edilen sonuçlar incelendiğinde; seramik atık agregasının beton basınç ve eğilme dayanımını artırdığı çinko cürufu ve obsidiyenin beton basınç dayanımını kısmen azalttığı ve seramik atık ile birlikte üçünün kullanılmasının ise kontrol betonu dayanımına yaklaşık eşdeğer dayanım gösterdiği görülmüştür. Beton test çekici ve ultrases darbe hızı deney sonuçlarının basınç dayanımı sonuçları ile neredeyse tamamen uyumlu olduğu belirlenmiştir. SA60ÇC5 beton grubu numunelerinde eğilmede çekme dayanımının en iyi ve kılcal su emme miktarının minimum seviyede olduğu belirlenmiştir.
Sonuç: Kullanılan atık malzemeler ve obsidiyen ile üretilen betonların performanslarının kontrol betonuna yaklaşık eş değer olduğu, atık malzemelerin betonda kullanılmasıyla çevre kirliliğinin azaltılacağı ve performansı yüksek betonların elde edilebileceği görülmüştür.

Abstract:
Purpose: In this study, it aimed to investigate mechanical properties of concretes formed by using ceramic waste and zinc slag and Pasinler obsidian with high silica content instead of some aggregate and cement .
Method: This study consists of two stages. In the first stage, based on the literature, instead of cement, by weight 2.5%, 5, 7.5, 10 zinc slag; 5%, 10, 15, 20 and 25 powdered obsidian formed using, pozzolanic activities were determined after 7 and 28 days curing . Concrete groups formed using ideal activity rates obtained. In groups where ceramic waste is used, 60% of fine aggregate used based on the literature. In the second stage, mechanical, permeability tests, SEM-EDS and XRD analyzes carried out on concrete samples produced after 28 days of standard curing together with fresh concrete tests.
Findings: İn the first stage, ratio of the materials showing optimum determined; 5% for zinc slag and 15% for obsidian. İn the second stage examined; It observed that ceramic waste aggregate increases concrete compressive and flexural strength, zinc slag, obsidian decrease concrete compressive strength and use of three with ceramic shows approximately strength control concrete strength. It determined that concrete hammer and ultrasound impact velocity test results are almost completely compatible with compressive strength results. It was determined that flexural strength, absorption are minimum in SA60ÇC5 samples.
Results: It observed that performance of waste materials, concretes produced with obsidian are approximately equivalent control concrete, environmental pollution will be reduced by using waste materials sufficient performance concrete can be obtained.