Geri dönüşüm agregalı silindirle sıkıştırılmış betonlarda polipropilen lif ve şeker fabrikası atıklarının mekanik ve durabilite özelliklerine etkisi
Effect of polypropylene fiber and sugar factory waste material on mechanical and durability properties of roller compacted concrete with recycled aggregate
Yazar: SERKAN TURHAL
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZHAN YAVUZ BAYRAKTAR
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Küresel nüfus artışı, ihtiyaç anlayışının çeşitlenmesi ve bilinçsiz tüketim anlayışı dünya üzerindeki mevcut hammadde kaynaklarını tüketmektedir. Her sektörün farklı şekillerde etkilenmesi yanında, her bileşiği hammaddeye bağlı olan inşaat sektörünü ciddi bir sarsıntıya uğratmaktadır. Bu sorun, inşaat mühendislerini ve araştırmacıları alternatif çözümler üretmeye yöneltmiştir. Yeni bir malzeme üretmek yerine atık durumunda olan malzemelerin tekrar kullanımı bu süreçte en parlak alternatif çözüm olmuştur. İklim değişikliği krizi, küresel ısınma gibi konuların artık haberlerde değil, hissetme noktasına geldiğimiz şu günlerde tüm dünya seferber olup, geri dönüşüme yönelmiştir. İklim değişikliği ile mücadele kapsamında ülkemizde bilinçlenme başlanmış olup; enerji tasarrufu ve sera gazı emisyonlarını azaltmaya yönelik sürdürülebilirlik kavramı yaygınlaşmaktadır. Doğal afetler ve restorasyon çalışmaları atık malzemelerin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Geri dönüştürülmüş agreganın beton endüstrisinde kullanım oranının arttığı bilinmektedir. Geri dönüşüm agregasının (GDA) betonlarda kullanımı sadece çevresel kirliliği değil aynı zamanda hammaddenin korunması ve enerji tasarrufuna da yaramaktadır. Bu çalışmada geri dönüşüm agregası, şeker fabrikası atık külü (AK) ve polipropilen (PP) lif kullanılarak üretilen silindirle sıkıştırılmış betonların (SSB), doğal agrega ile üretilen geleneksel SSB'nin mekanik, fiziksel ve durabilite özelliklerinin karşılaştırılması yapılmıştır.  Atık malzemelerin SSB üzerinde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu çalışmada; GDA'lar %0, %25, %50 ve %100 oranında yer değiştirilerek SSB numuneler üretilmiştir. Bununla birlikte çimento tüketimini bir miktar azaltmak maksadıyla %0, %7,5, %15 ve %30 oranında çimento ikamesi olarak AK ve SSB'nin özelliklerini iyileştirmek için %0, %0,5, %1, %2 oranında PP lif kullanılmıştır. AK içeren SSB nispeten yüksek bir emicilik katsayısı gösterir çünkü AK parçacıkları yüksek gözenekliliğe, açısal forma, düzensiz boyuta ve yüksek kızdırma kaybına sahiptir. Optimum oranlarla hazırlanan tasarım ile KGDA, İGDA, AK ve PP lifinin birlikte uygulanması, SSB'lerin karbon emisyonlarını etkili bir şekilde azaltabilir.

Abstract:
Global population growth, diversification of needs and unconscious consumption consume the existing raw material resources in the world. In addition to affecting every sector in different ways, it seriously shocks the construction industry, which depends on raw materials. This problem has led civil engineers and researchers to produce alternative solutions. Reusing waste materials instead of producing a new material has become the brightest alternative solution in this process. In these days when we have come to the point where issues such as climate change crisis and global warming are no longer in the news, but are felt, the whole world is mobilized and directed towards recycling. Awareness has started to be raised in our country within the scope of combating climate change; The concept of sustainability, which aims to save energy and reduce greenhouse gas emissions, is becoming widespread. Natural disasters and restoration works constitute a large portion of waste materials. It is known that the rate of use of recycled aggregate in the concrete industry is increasing. The use of recycled aggregate (RCA) in concrete not only prevents environmental pollution, but also protects raw materials and saves energy. In this study, the mechanical, physical and durability properties of roller compacted concrete (RCC) produced using recycling aggregate, sugar factory waste ash (AK) and polypropylene (PP) fiber were compared with traditional RCC produced with natural aggregate. In this study, the usability of waste materials on RCC was investigated; RCC samples were produced by replacing RCA's at the rates of 0%, 25%, 50% and 100%. However, in order to slightly reduce cement consumption, 0%, 0.5%, 1%, 2% PP fiber was used as a 0%, 7.5%, 15% and 30% cement replacement to improve the properties of AK and RCC. RCC containing AK shows a relatively high absorbency coefficient because AK particles have high porosity, angular form, irregular size and high ignition loss. The design prepared with optimum proportions and the application of CRCA, FRCA, AK and PP fiber together can effectively reduce the carbon emissions of RCCs.