Alkali-silis reaksiyonu hasarı gören atık beton geri dönüşüm agregasının değerlendirilmesi
Evaluation of recycled concrete aggregate obtained from alkali-silica reaction damaged concrete
Yazar: SAEID MOGHIMI
Danışman: PROF. DR. KAMBİZ RAMYAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Alkali silika reaksiyonu = Alkali silica reaction ; Elastik modül = Elastic module ; Silis dumanı = Silica fume ; Uçucu kül = Fly ash ; Yeniden kazanma = Recycling

Özet:
Bu çalışmada, laboratuvarda reaktif iri GDA üretmesinde kaynak beton olarak kullanmak için 4 farklı beton karışı hazırlanmıştır. Bu karışımların 20 haftalık genleşmesi ve 12 haftalık elastik modülleri göz önüne alınarak iri agregası bazalt, ince agregasının %50'si kireçtaşı ve diğer %50'si camdan oluşan karışım GDA üretmek amacıyla kaynak beton olarak seçilmiştir. Kaynak beton numuneleri hızlandırılmış AAR-4 ortamında (60C sıcaklık ve>%90 bağıl nem) 4 farklı genleşme seviyesine (%0, %0,05, %0,12 ve %0,2) ulaştıktan sonra, iri GDA üretimi için kür kabininden alınmıştır. Beton numuneleri çeneli kırıcı kullanarak agrega boyutlarına getirilmiştir. Söz konusu GDA'lar kullanılarak 10 farklı beton karışımı hazırlanmıştır. Bu karışımların ilk 4'ünde bağlayıcı olarak çimento kullanırken diğer karışımlarda ASR genleşmelerini azaltmak veya engellemek amacıyla uçucu kül veya uçucu kül + silis dumanı çimentonun %30'u yerine ikame edilmiştir.
GDA içeren beton karışımlarının genleşme sonuçları incelendiğinde kaynak betonun ASR genleşme geçmişi arttıkça yeni betonun genleşmesinde azalma gözlemlenmiştir. Söz konusu numunelerden laboratuvar ortamında 28 gün bekletilen ve bu süre sonunda herhangi bir genleşme göstermeyen (%0,0 genleşme geçmişi olan) elde edilen GDA, yeni betonda en fazla ASR genleşmesine neden olmuştur. ASR genleşmesinin betonun basınç dayanımından çok elastik modülünü azalttığı saptanmıştır.
Reaktif GDA içeren ve AAR-4 ortamında kürlenen mineral katkısız numunelerin, genleşme seviyesinden bağımsız olarak 20 haftalık basınç dayanımı ve elastik modüllerinin laboratuvar ortamında kürlenen 28 ve 90 günlük numunelerinkinden daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Ancak mineral katkı içeren karışımlarda RILEM AAR-4.1 standardında önerilen %0,03 sınırından daha düşük genleşme gösteren beton karışımlarının elastik modülünde kayda değer azalma gözlemlenmemiştir.

Abstract:
In this study, four different concrete mixtures were prepared to be used as parent concrete in the production of recycled concrete aggregate (RCA) in the laboratory. The parent concrete was chosen according to its 20-week expansion and 12-week modulus of elasticity. Thus, the concrete that contains coarse basalt aggregate and, 50% limestone and 50% glass as fine aggregate was chosen as a parent concrete. The parent concrete samples were taken from the RILEM AAR-4 curing cabin (60C temperature and >90% relative humidity) to produce coarse RCA after four different expansion levels (0, 0.05%, 0.12% and 0.2%). Ten different concrete mixtures were prepared using these RCAs. In the first four of these mixtures, the binder was 100% CEM I cement. In the other six mixtures fly ash and/or silica fume were substituted with 30% of cement.
When the expansion results of the concrete mixtures containing RCA were examined, the expansion levels of the new concrete mixtures decreased as the ASR expansion history of the parent concrete increased. The RCA obtained from 28-day laboratory-cured concrete (i.e., 0.00% expansion) results in the highest ASR expansion in the new concrete. Irrespective of expansion level, modulus of elasticity of new concrete suffered more than its compressive strength upon ASR expansion.
Regardless of the expansion level of the parent concrete, the 20-week compressive strength and elastic modulus of the reactive aggregate concrete containing no mineral admixture and exposed to AAR-4 test condition were lower than those of 28 and 90-day laboratory-cured counterparts. However, no decrease was observed in the elastic modulus of concrete mixtures that showed lower than 0.03% expansion (max expansion for nonreactive aggregate) level recommended by RILEM AAR4.1 standard.