Silis dumanı katkılı geri kazanılmış agregalı betonların özelliklerinin incelenmesi
Investigation of silica fume on mechanical and physical properties of recycled aggregates concrete
Yazar: ÖMER ÖZKAN SOFYANLI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÇAKIR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Doğal kaynaklar, bilinçsiz kullanım, tüketim alışkanlıklarının değişmesi ve dünya
genelindeki nüfus artışı gibi nedenlerle her geçen gün azalmaktadır. Sınırlı olan doğal
kaynaklar, doğru yöntemlerin uygulanamaması ve geri dönüşümün sağlanamaması
durumunda tükenmeyle karşı karşıya kalacaktır. Kaynakların her geçen gün azalması ve
ihtiyaçların artması nedeniyle geri dönüşüm çok önemli bir konu halini almaktadır.
Atıkların doğaya karışması hava kirliliği, yer altı suyu kirliliği ve arazi kirliliği gibi
önemli çevresel sorunlara neden olmaktadır. Bu atıkların geri kazanımı çevreye
vereceği zararları azaltacağı gibi doğal kaynakların kullanımını da önemli ölçüde
azaltacaktır. Bu nedenle oluşan atıkların mümkün olan en fazla oranlarda geri
kazanılarak tekrar kullanılmaları büyük önem taşımaktadır.
Geri dönüşüm; mevcut doğal kaynakların kullanımını en aza indirerek, atık olarak
nitelendirilen ürünlerin tekrar kullanılmasının sağlanmasıdır. Geri dönüşümün
geliştirilip uygulanabilmesi ile doğal kaynakların korunması, çevresel atıkların
azaltılması ve ekonomik avantajlar sağlanabilecektir. Geri dönüşüm sürdürülebilir
kalkınmanın gereklerindendir. Doğal kaynakların hızlı kullanımı geri kazanımı zorunlu
hale getirmiştir. İnşaat sektöründe geri kazanılmış agregaların beton içinde tekrar
kullanılması hem çevresel hem de ekonomik faydalar sağlamaktadır. Dünyada geri
kazanımlı agrega kullanımını yaygınlaştırmak için çalışmalar yapılmaktadır. Gelişmiş
ülkelerde çok sayıda atık geri kazanım tesisleri kurulmuştur. Ülkemizde dogal kaynakların
sınırlı oluşuyla birlikte hızla tükenmesi, aşırı ve çarpık
kentleşme betonun ana bileşenlerinden olan agreganın temin edilmesinde çeşitli
zorluklara neden olmaktadır. Ülkemizdeki yapıların geneli incelendiğinde depreme
dayanıklı yapı oranının az olduğu görülmektedir. Bu nedenle son dönemlerde büyük
ölçekli kentsel dönüşüm projeleri hayata geçirilmiştir ve yeni dönüşüm projeleri
yürürlüğe konulmuştur. Söz konusu projelerde oluşan yıkıntı atıklarının geri kazanılarak
tekrar beton içinde kullanılmaları hem bu atıkların doğaya karışmalarına engel olacak
hem de doğal kaynakların daha az kullanılmalarına olanak sağlayacaktır.
Geri kazanılmış agregaların beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu
çalışmada atık haldeki agrega geri kazanılarak doğal agrega ile beton içinde %0 ve
%100 oranlarında yer değiştirilmiş, hazırlanan beton numunelerde 7. 28. ve 90.
günlerde fiziksel ve mekanik deneyler yapılmıştır. Beton üretiminde ayrıca mineral
katkı olarak silis dumanı %0, %5 ve %10 oranlarında kullanılmıştır. Doğal agregalar
kullanılarak su/çimento oranı 0,50 olan, 380 dozlu, XS1 etki sınıfında hedef dayanımı
C30/37 betonu üretilmiş, geri kazanılmış agregalar ise önce çeneli kırıcı ile kırılıp daha
sonra suya doyurularak doğal agregalı beton serisi ile aynı granülometri ve
işlenebilmeye sahip geri kazanılmış agregalı beton serileri üretilmiştir.
Beton numune üretiminden önce kullanılacak olan agregalarda birim ağırlık, özgül
ağırlık, su emme, granülometri ve Los Angeles aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir.
Doğal agrega ve geri kazanılmış agrega ile üretilen aynı karışım oranlarına sahip
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, sürdürülebilirlik, geri kazanılmış agrega, geri kazanılmış
agregalı betonun fiziksel ve mekanik özellikleri

Abstract:
Natural resources is decreasing day by day due to the rapid population growth resulting
in change in consumption habits which comes unconsciously. Existing limited natural
resources are in danger of running out in case recycling can not be achieved and the
associated methods are not applied properly. The fact that the needs are increasing each
passing day while the natural resources are running out has turned the recycling issue
into a very significant topic. Pollutant effluents cause serious environmental problems
as air, water and soil pollution. Recycling of these wastes will both reduce the
environmental damage and decrease the use of natural resources. Thus, it is essential to
recycle the generated effluents as much as possible.
Recycling means providing the waste materials -named as pollutant effluents to be
reused. With the implementation and improvement in recycling, it would be possible to
preserve the natural resources, decrease the pollutant effluents and achieve financial
advantages. Recycling is a necessity for sustainable development. The rapid
consumption of natural resources has necessitated the recycling. In the construction
sector, the idea of reusage of recycled aggregate in concrete production is beneficial in
terms of both environmental and financial aspect. Researches are conducted to extend
the use of recycled aggregate throughout the world. A great number of recycling
facilities have been established in developed countries. In our country, the aggregate,
which is one of the main components of concrete, is in
short supply due to the rapid consumption of existing limited natural resources and
urban sprawl. It is observed that the general layout of buildings is in poor condition in
our country in terms of earthquake resistance. This is the reason why a great number of
big scale urban transformation projects have been conducted in recent years. The reuse
of construction wastes provides both the wastes to less damage the nature and decrease
the use of natural resources.
In this study, in which the usability of recycled aggregate in the production
of concrete has been investigated, natural coarse aggregate used in the production of
conventional concrete is replaced with the recycled aggregate, at the rates of 0%
and 100%. The physical and mechanical tests were performed on
obtained concrete specimens at 7
th, 28th , and 90th days. The silica fume was used as
mineral additive at the rates of %0, %5 and %10. The concrete with natural aggregate
was produced with water/cement ratio 0.50, 380 dosage, C30/37 target strength
according to XS1 exposure class. As to the recycled aggregate, the conventional
concrete was crushed with a jaw crusher, then waterlogged, and finally, recycled
concrete series were achieved with the same gradation and workability of natural
aggregate concrete.
Before the production of recycled concrete; unit weight, specific gravity,
water absorption, Los Angeles abrasion tests were performed on the recycled aggregate.
Having the same mixture ratios, 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 pullextraction
strength for reinforced concrete.

Keywords: Concrete, sustainability, recycled aggregate, physical and mechanical
properties of recycled aggregate concrete