Düşük dayanmalı atıklardan geri dönüştürülmüş agrega kullanılarak kendiliğinden yerleşen betonun dayanımı ve dayanıklılık özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the strength and durability properties of self-compacted concrete using recycled aggregate from low strength waste
Yazar: FADHIL ADNAN TAHA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBİ ÖZDÖNER
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yapı mühendisinin karşılaştığı en büyük zorluklardan biri inşaat projelerini doğayla uyumlu bir şekilde hayata geçirmektir. Bu, inşaat uygulamalarında doğal kaynakların akılcı kullanımıyla bir dereceye kadar başarılabilir. Beton, inşaat sektöründe en çok kullanılan ve atık üreten yapı malzemesidir. Doğal kaynaklar ağırlıklı olarak beton üretiminde kullanılmaktadır. Beton üretimiyle birlikte kullanılan agrega miktarı artmakta ve dolayısıyla mevcut agrega rezervleri zamanla tükenmektedir. Bu çalışma, doğal agreganın (kaba ve ince) kısmen geri dönüştürülmüş beton agregası (kaba ve ince) ile değiştirilmesiyle kendiliğinden yerleşen betonun (KYB) laboratuvar testlerinin sonuçlarını sunmaktadır. Referans karışımına ek olarak dokuz adet beton karışımı hazırlanıp test edilmiştir. Karışımlar, kullanılan çimento ağırlığının %20'si oranında uçucu kül kullanılan ve bağlayıcının %1,7'sı oranında sabit bir süperakışkanlaştırıcı oranı kullanılarak 0,35'lik sabit su/çimento malzemesi oranıyla üç farklı gruba ayrıldı. Birinci grupta %0 oranında geri dönüştürülmüş kumun doğal kumla değiştirilmesi ve doğal çakılın %15, %30, %45 oranında geri dönüştürülmüş çakılla değiştirilmesi yer alıyordu. İkinci grup, geri dönüştürülmüş kumun %10 oranında doğal kumla değiştirilmesini ve doğal çakılın %15, 30, 45 oranında geri dönüştürülmüş çakılla değiştirilmesini içermektedir. Üçüncü grupta ise geri dönüştürülmüş kumun %20 oranında doğal kumla değiştirilmesi, doğal çakılın ise %15, 30, 45 oranında geri dönüştürülmüş çakılla değiştirilmesi yer alıyor. Tüm karışımlar 500 mm'nin üzerinde hedef durgunluk akışı elde edecek şekilde tasarlanmıştır. GDA'lar kullanılarak üretilen KBY'nin fiziksel, mekanik ve geçirgenlik özelliklerindeki değişimler, musluk suyunda 28 gün süreyle işlemden geçirildikten sonra incelenmiştir. Taze beton karışımlarının özellikleri çökme-yayılma, T500, V-Hunisi ve L-kutusu testleri kullanılarak belirlendi. Test sonuçlarından görüldüğü üzere doğal agregaların KYB karışımlarının işlenebilirliğini olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir. Geri dönüştürülmüş agreganın ikamesi tüm karışımların basınç dayanımında azalmaya neden olmuş ve bunun çekme dayanımı üzerindeki etkisi önemsiz olmuştur. Geri dönüştürülmüş agregalı betonun su emme ve geçirgen boşluklarının hacmi gibi ölçülen dayanıklılık özellikleri de GDA'ların eklenmesinden olumsuz etkilenmiştir ve bu özellikler GDA içeriğinin artmasıyla artmıştır.

Anahtar Kelimeler: Geri dönüştürülmüş beton agregası, mekanik özelikler, durabilite özelikleri, Kendiliğinden yerleşen beton.

Abstract:
One of the biggest challenges faced by structural engineers is implementing construction projects in harmony with nature. This can be achieved to some extent by judicious use of natural resources in construction practices. Concrete is the most used and waste-producing building material in the construction industry. Natural resources are mainly used in concrete production. The amount of aggregate used increases with concrete production, and therefore existing aggregate reserves are depleted over time. This study presents the results of laboratory tests of self-compacting concrete (SCC) by partially replacing natural aggregate (coarse and fine) with recycled concrete aggregate (coarse and fine). In addition to the reference mixture, nine concrete mixtures were prepared and tested. The mixtures were divided into three different groups with a fixed water/cement material ratio of 0.35 using fly ash at 20% of the weight of cement used and a constant superplasticizer ratio of 1.7% of the binder. The first group included replacing 0% recycled sand with natural sand and replacing natural gravel with 15%, 30%, and 45% recycled gravel. The second group includes replacing recycled sand with 10% natural sand and replacing natural gravel with 15, 30,45% recycled gravel. The third group includes replacing recycled sand with 20% natural sand and replacing natural gravel with 15, 30,45% recycled gravel. All mixes are designed to achieve a target stagnation flow of over 500 mm. Changes in the physical, mechanical, and permeability properties of SCC produced using RCAs were examined after treatment in tap water for 28 days. The properties of fresh concrete mixtures were determined using slump flow, T500, V-funnel, and L-box tests. As seen from the test results, it was determined that natural aggregates positively affected the workability of SCC mixtures. The substitution of recycled aggregate resulted in a decrease in the compressive strength of all mixtures, and its effect on the tensile strength was negligible. Measured durability properties of recycled aggregate concrete, such as water absorption and volume of permeable voids, were also negatively affected by the addition of RCAs, and these properties increased with increasing RCA content.
Keywords: Recycled concrete aggregate, mechanical properties, durability properties, Self-compacting concrete