Geçirimli betonda tıkanma problemine agrega özelliklerinin etkisi
Effect of aggregate properties on clogging of pervious concrete
Yazar: DEMET YAVUZ
Danışman: PROF. DR. ŞEMSİ YAZICI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, geçirimli beton üretiminde kireçtaşı, dere ve geri dönüştürülmüş agrega (GDA) olmak üzere üç farklı kökendeki agrega ve üç farklı agrega gradasyonu (15-25 mm, 5-15 mm ve 10-15 mm) kullanılarak geçirimli betonlar elde edilmiştir. Geçirimli beton karışımlarında ince agrega kullanılmamıştır. Geçirimli betonda tıkanma problemine agrega özelliklerinin etkisinin incelenebilmesi için tüm karışımlarda 28 günlük hedef basınç dayanımı 10 ±1.5 MPa seçilmiştir. GDA'lar, çalışma kapsamında minimum atık oluşturulması amacıyla, kireçtaşı agregası kullanarak üretilen geçirimli betonlardan elde edilmiştir. Geçirimli betonların basınç, yarmada çekme, eğilme dayanımları, aşınma direnci, boşluk oranı, su geçirimliliği gibi özellikleri araştırılmıştır. Daha sonra numuneler kil ile tıkanmış ve tıkanmanın neden olduğu su geçirimliliğindeki azalmalar belirlenmiştir. Ayrıca geçirimli beton örneklerin bilgisayarlı tomografi (BT) yardımıyla görüntüleri alınarak analiz edilmiştir. BT ile boşluk oranı, boşluk çapı, boşlukların dağılımı gibi veriler elde edilmiştir. Tıkanma sonrasında da tekrar BT görüntüleri alınarak tıkanmanın meydana geldiği bölgeler belirlenmiştir. BT görüntüleri kullanılarak Avizo adlı program yardımıyla geçirimli betonlar üç boyutlu yapılandırılmıştır.
GDA kullanılarak üretilen geçirimli betonların boşluk oranı ve su geçirimliliği değerlerinin dere ve kireçtaşı agregası kullanılarak üretilenlere kıyasla daha yüksek olduğu sonucuna ulaşılmıştır. 15-25 mm tane aralığındaki agregalar, bu çalışmada göz önüne alınan bütün agrega kökenlerinde hem mekanik hem de su geçirimliliği özellikleri bakımından en iyi sonucu vermiştir. 15-25 mm aralığındaki agregalar ile üretilen geçirimli betonların daha geç tıkandığı ve gradasyondaki ince agrega yoğunluğu arttıkça tıkanma süresinin azaldığı belirlenmiştir. GDA ile üretilen geçirimli betonların tıkanma performansı diğer agrega kökenlerine kıyasla daha iyi olurken, tıkanmanın yüzeye yakın kısımlarda meydana geldiği görülmüştür.

Abstract:
In this study, pervious concretes were produced using limestone, river and recycled aggregates with three different (15-25mm, 10-15 mm and 5-15 mm) size fractions. Fine aggregates were not used in the pervious mixtures. To be able to investigate the effect of aggregate properties on pervious concretes clogging the target compressive strength was chosen as 10 ±1.5 MPa. Recycled aggregates were obtained from pervious concretes with limestone aggregates prepared from wastes of the present study. The compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, abrasion resistance, porosity and water permeability of concrete mixtures were investigated. The reduction in permeability of concrete mixture was noted after clogging them with clay slurry. Besides, image analyses was conducted with computed tomography (CT). The porosity, pore diameter, pore size distribution were obtained from CT images. After clogging, CT images of pervious samples were reobtained to determine the extent of clogging. Using CT images, three-dimensional reconstruction of pervious concretes was demonstrated with the Avizo software.
Not surprisingly, the pervious mixes with recycled aggregates showed better porosity than those produced with limestone and river aggregates. For the aggregate gradations considered in this study, 15-25 mm size fractions outperformed other gradations in terms of both mechanical properties and water permeability. The mixtures containing 15-25 mm aggregates were clogged somewhat later than those containing aggregates with smaller size fractions. The pervious concretes produced with recycled aggregates showed better performance in comparison with the mixtures containing other aggregate types. The clogging occurred in the upper zone of the concrete specimen close to their top surface.