Mermer tozu atığının betonun karbonatlaşmasına etkisinin araştırılması
Investigation to effects of carbonation in concrete made of marble duster waste
Yazar: CUMA KARA
Danışman: PROF. DR. SALİH YAZICIOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Yapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Mermer ocakları ve mermer işleme tesislerinde her yıl tonlarca mermer tozu atığı ortaya çıkmakta, bu atıkların değerlendirilmesi çevre kirliliğinin önlenebilmesi açısından önem taşımaktadır. Mermer tozu (MT)'nun kullanılabilir olduğu sektörlerden biri de hazır beton sektörüdür. MT?nin gerek ince agrega, gerekse çimento yerine ikame edilerek kullanılabilirliği, dayanım ve dayanıklılığı ile ilgili araştırmalar geçmişten günümüze halen sürmektedir. Bu çalışmanın amacı; farklı oranlarda MT atığı ikame edilerek üretilmiş betonlarda karbonatlaşma sonucu meydana gelen fiziksel ve mekanik değişimi belirlemektir.
Çalışma sürecinde kırma taş agrega, CEM I 42,5 R çimentosu, su, süper akışkanlaştırıcı, mermer tozu ve silis dumanı kullanılmıştır. % 5, % 10, % 15 mermer tozu (MT) ikameli, % 10 silis dumanı (SD) ikameli,                                % 5 MT + % 10 SD, % 10 MT + % 10 SD, % 15 MT + % 10 SD ikameli ve referans (katkısız) olmak üzere aynı çökme değerine sahip sekiz tip C30 sınıfı beton üretilmiştir. Her bir katkı oranı için 3 adet 100x100x400 mm boyutlarında prizmatik, 100x100x100 mm boyutlarında altı adet küp numune hazırlanmıştır. Prizmatik betonlara 28 gün su kürü uygulanmıştır. 28. gün havuzdan çıkarılan kiriş beton örnekleri 56 gün süresince karbonatlaşma tankında bekletilmiştir.  Tanktan çıkarılan örnekler üzerinde eğilme dayanımı gerçekleştirilmiş ve karbonatlaşma derinliği ölçülmüştür. Beton örnekleri 100x100x100 mm boyutlarına getirilerek, üzerlerinde kapiler su emme ve ultrases geçiş hızı ölçümleri yapılmıştır. 3 örnek üzerinde basınç dayanımı, diğer 3 örnek üzerinde ise aşınma dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Karbonatlaşma uygulanmamış betonlar üzerinde kapiler su emme, ultrases geçiş hızı, basınç dayanımı ve aşınma dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiştir. Karbonatlaşmaya maruz bırakılan örnekler ile diğer örnekler karşılaştırılmıştır.
Sonuç olarak, farklı oranlarda MT, SD ve MT + SD içeren beton örneklerinde karbonatlaşma derinliği arttıkça; ultrases hızı değerlerinin arttığı, kapilarite katsayılarının azaldığı, aşınma miktarının düştüğü ve basınç dayanımının arttığı belirlenmiştir.

Abstract:
Every year, tons of waste marble dust arise in marble quarries and marble processing plants. Evaluation of these wastes is important for the prevention of environmental pollution. One of the sectors which marble dust is available,  is concrete sector. From past to present researchs on the marbledust availability of a  substitute for fine aggregate or cement,  strength and durability are still ongoing. this study aims is to determine the physical and mechanical variations which from occuring as a result of carbonation in concrete that produced by substituting marble dust waste at different rates.
During the study period, crushed stone aggregate, CEM I 45,5 R cement, water, super plasticizer, marble dust and silica fume were used. 5 %, 10 %,                 15 % marble dust (MD), 10 % silica fume (SF) 5 % MS + 10 % SF 10 % MD + 10 % SF 15 % MD + 10 % SF admixtures (without additives) to C30 class concrete with a value of eight types of the same slump are produced. The rate of contribution of each one of the 3 dimensions of 100x100x400 mm prismatic, six dimensions of 100x100x100 mm cube sample was prepared. Prismatic concrete were applied in water curing for 28 days. After 28 days the beam samples were extracted from curing. During 56 days the beams samples were incubated in the carbonation tank. On samples taken from the tank,  the flexural strength contucted and depth of carbonation measured. Concrete samples were the dimensions 100x100x100 mm. Capillary water absorption and ultrasonic pulse velocity were made on them. On the three samples were performed compressive strength,  on the other three samples were performed abrasion strenght. On the concrete which not applied carbonation, were performed capillary water absorption, ultrasonic pulse velocity, compressive strength and abrasion strenght tests. Other samples were compared with samples exposed to carbonation.
As a result, when the depth of carbonation in concrete samples which with different proportions MD, SF, and MD + SF increases, the speed of pulse velocity was increased; capillarity coefficient was decreased; abrasion strenght was decrease and compressive strenght was increased.