Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufunun geri kazanılmış agregalı betonların özelliklerine etkisi
Influence of ground granulated blast furnace slag to recycled aggregate concrete
Yazar: SELİN SAYACA TOPGÜL
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜR ÇAKIR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Doğal kaynaklarımız dünya nüfusunun artması ve tüketim alışkanlıklarının değişmesi nedeni ile git gide azalmaktadır. Dikkatlice kullanılmadığı takdirde yakın gelecekte bu kaynakların tükeneceği şüphesizdir. 
Kaynakların sınırlı olduğu, insanların tüketiminin hızla arttığı dünyamızda son yıllarda enerji tasarrufu ve çevreyi korumaya yönelik olarak geliştirilen 'sürdürebilirlik kavramı' hayati derecede önem arz etmektedir. Hiç şüphesiz, geri dönüşüm bu kavrama ulaşmanın tek yoludur. 
Çok çeşitli atık malzemeler geri dönüştürülebilmekte, atıklar bir hammadde gibi kullanılarak yeni bir maddeye dönüştürülmektedir. Gelişmiş ülkeler, son yıllarda, pek çok nedenle, atıkların geri kazanılması ve tekrar kullanılması için yöntemler aramış ve geliştirmişlerdir. 
Dünya çapında, geri dönüşümün önemi nedeniyle, geri dönüşüm hammaddenin en çok tüketildiği sektörlerden birisi olan inşaat sektöründe de yaygınlık kazanmaya başlamıştır. İnşaat sektöründe geri kazanımın yaygınlaşması, çok büyük miktarlarda ekonomik fayda sağlayacaktır.
Bu sektörde tüketilen malzemelerin başında gelen beton, asfalt, agrega, ahşap vb. yapı malzemeleri geri kazanılarak yeniden hammaddeye dönüştürülmeli, böylece hem ekonomiye hem de çevreye olan zararlı etkileri en aza indirilmelidir.
Türkiye' de, özellikle İstanbul ve benzeri büyük şehirlerde beton üretimi için agrega temini, hem rezervlerin hızla tükenmesi, hem de çarpık şehirleşmenin etkisiyle önem kazanan diğer çevre problemleri nedeniyle yakın gelecekte büyük problemlerle karşı karşıya kalacaktır. 
Ülkemizde inşaat sektörünün büyüklüğü ve kalite denetiminin de yetersiz olduğu dikkate alındığında, çarpık kentleşme yapılarının gelecekteki kentsel dönüşüm sürecindeki iyileştirme ve yıkım çalışmaları sırasında çıkacak betonların değerlendirilmesi için geri kazanılmış agrega sektörünün ülkemizde de kurulması ve geliştirilmesi gereği ortaya çıkmaktadır. Belçika, Danimarka, İspanya ve Japonya gibi örneklerde gördüğümüz gibi, yapım ve yıkım atıklarından elde edilen agregaların beton endüstrisinde iri agrega ve ince agrega olarak kullanılması mümkündür. Bina yıkıntı atıklarından sağlanacak agrega ve diğer malzemeler çevre problemlerini ortadan kaldırmaya yardım ederken, atıkların depolanması ve agrega üretimi sırasında kullanılan enerji tüketiminin (kırma+eleme+nakliye) önemli ölçüde azalması bakımından da önemlidir.
Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu katkısıyla geri kazanılmış agreganın beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu tez çalışmasında; geleneksel beton ile, geleneksel beton üretiminde kullanılan ince, iri ve her iki agreganın (aynı anda) geri kazanılmış olanlarıyla %100 oranında ikame edildiği beton serileri üretilmiş ve üretilen beton numuneler üzerinde 7., 28. ve 90. günlerde fiziksel ve mekanik deneyler yapılmıştır. Beton üretiminde mineral katkı olarak kullanılan ÖGYFC (öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu) %0, %15 ve %30 oranlarında çimentoyla ikame edilmiştir. Doğal agregalı seriler için; doğal agregalar kullanılarak su/bağlayıcı oranı 0.50 olan, 380 dozlu, XS1 (deniz suyundaki klorürün sebep olduğu korozyon tehlikesi olan) etki sınıfına maruz kalacağı düşünülen, hedef dayanımı C30/37 olan beton üretilmiştir. Geri kazanılmış agregalı seriler içinse; geri dönüşüm tesisinden alınan geri kazanılmış agregalar doğal agregalarla aynı granülometriye getirilmiş ve aynı dozajla, su/bağlayıcı oranının kullanıldığı beton üretilmiştir. Doğal agrega ve geri kazanılmış agrega ile üretilen betonların karşılaştırılması, taze betonda birim ağırlık, işlenebilme (çökme) ve hava içeriği deneyleri ile sertleşmiş betonda birim ağırlık, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, ultrases, kılcal su emme, hacimce su emme deneyleri ile araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Beton, sürdürebilirlik, geri dönüşüm, geri kazanılmış agrega, fiziksel ve mekanik özellikleri

Abstract:
Natural resources are decreasing more and more, due to population growth and changings on consumption habits. Certainly, if not used efficiently, they will run out in the near future. 
In the world, where national resources are limited and consumptions of people is increasing rapidly, sustainability concept, which is developed for energy saving and conservation, is critically important. It's a fact recycling is the only way to reach this concept. 
Many types of waste materials can be recycle, wastes use as raw materials and transform new materials. Developed countries, recently, researched and improved many techniques for recycling and reusing, because of many reasons.
Recycling becomes popular in construction sector too -which uses raw materials mostly- because of its importance all over the world. Popularity of recycling in the construction sector is really important for economic benefit.
The materials like concrete, asphalt, aggregate, wood etc. -which is most widely-used in construction sector- must recycle and transform raw materials again, so the harmful effects of them to economy and environment must decrease too.
In Turkey, especially in Istanbul and similar big cities, supplying aggregate for concrete will be against big problems in the near future because of rapid depletion of reserves and the other environment problems which get importance due to unplanned urbanization.
In our country, the construction sector is really big and quality control mechanism on the sector is very inadequate. That's why recycled aggregates sector must be site and develop for revaluate the concrete which comes from unplanned urbanization and redevelopment-destruction activities of urban transformation. In some countries, such as Belgium, Denmark, Spain and Japan, it's possible to use the aggregates gets from construction and demolition wastes as fine or coarse aggregate in concrete industry. Recycled aggregates and the other materials will be provided from destruction wastes to resolve environmental problems that result of storage of waste, during production of aggregate such as crushing, screening and transporting energy consumption is significantly reduced.
In this study, the usability of recycled aggregate in the production of concrete with adding of ground granulated blast furnace slag has been investigated. The natural fine and coarse aggregate and both aggregates (at the same time) used in production of conventional concrete is replaced with recycled aggregate and physical and mechanical tests were performed on prepared concrete specimens at 7th, 28th , and 90th days. In addition, as a mineral additive ground granulated blast furnace slag is replaced 0%, 15% and 30% with cement. The concrete with natural aggregates were produced with water/cement ratio 0.50, 380 dosage, C30/37 target strength according to XS1 exposure class. For the concrete with recycled aggregates recycled aggregates -took from recycling plant- crushed with jaw crusher, recycled aggregate concrete series were produced with same gradation, water/cement ratio and workability of natural aggregate concrete. The comparing process of the concrete produced by natural aggregate with the concrete produced by recycled aggregate, was examined by the tests of: unit weight, workability (slump), air content and slump loss  in fresh concrete and saturated bulk density, compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity, ultrasonic pulse velocity, capillary water absorption and  absorption water by volume in hardened concrete and pull-extraction strength for reinforced concrete.

Keywords: Concrete, sustainability, recycling, recycled aggregate, physical and mechanical properties