Hafif geopolimer beton üretiminde atık lastiğin agrega olarak değerlendirilmesi
Use of waste tire as aggregate in lightweight geopolymer concrete production
Yazar: İBRAHİM PARÇAL
Danışman: DOÇ. DR. ARİFE AKIN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Atık lastik = Waste tire

Özet:
İnşaat sektörü günden güne gelişmekte ve malzeme kullanım oranları, artan nüfusla birlikte her geçen gün yükselmektedir. Kompozit bir malzeme olan beton içerisinde, bağlayıcı olarak portland çimentosu tercih edilmektedir. Portland çimentosu üretimi sırasında doğaya yüksek miktarda CO2 yaymaktadır. Bu durum portland çimentosu yerine alternatif malzeme arayışını hızlandırmıştır. Günümüzde alternatif malzeme olarak doğal veya yapay puzolanların kullanımı araştırılmaktadır. Puzolanlar arasında çokça tercih edilenlerden biri uçucu küldür. Diğer taraftan artan araç kullanımıyla beraber araç lastiği kullanımı da artmıştır. Bununla birlikte meydana gelen atık lastik fazlalığı önüne geçilmesi gereken bir kirlilik sorunu yaratmaktadır.
Yapılan tez çalışması kapsamında amaç, atık lastiğin hafif geopolimer beton içerisinde pomza yerine kullanılabilirliğini test etmektir. Bu sebeple atık lastik (0-5 mm) ve pomza (0-5 mm), %10, %40, %70 ve %100 oranlarında kum (0-5 mm) ile yer değiştirilmiştir. Elde edilen geopolimer harç numuneleri üzerinde mini yayılma, birim hacim ağırlık, basınç dayanımı, eğilme dayanımı, su emme, ısıl iletkenlik katsayısı deneyleri yapılmıştır.
Çalışma kapsamında yapılan deneylerde, atık lastik ve pomza kullanım oranı arttıkça eğilme ve basınç dayanımı azalmış, referans numune diğer numunelere göre daha iyi sonuçlar vermiştir. Kompozit içerisindeki hafif agrega (atık lastik ve pomza) hacmi arttıkça su emme değerlerinin arttığı, birim hacim ağırlık ve genel olarak işlenebilirlik değerlerinin ise azaldığı gözlenmiştir. Isıl iletkenlik deneylerinde ise hafif agrega hacminin artmasıyla kompozitin ısı iletkenlik katsayısı değerleri referans numuneye göre daha düşük çıkmıştır, yani yalıtım özelliğini olumlu yönde etkilemiştir. Genel olarak farklı oranlarda pomza yerine atık lastiğin kullanımının yalıtım açısından iyi sonuçlar vermesi yönüyle sürdürülebilirlik bakış açısıyla hafif geopolimer betonda agrega olarak değerlendirilebileceği kanaatine varılmıştır.

Abstract:
The construction industry is developing day by day and material usage rates are increasing day by day with the increasing population. Portland cement is preferred as the binder in concrete, which is a composite material. Portland cement emits high amounts of CO2 into nature during its production. This situation has accelerated the search for alternative materials instead of Portland cement. Nowadays, the use of natural or artificial pozzolans is being investigated as alternative materials. One of the most preferred ones among the pozzolans is fly ash. On the other hand, with the increasing vehicle usage, the use of vehicle tires has also increased. However, the excess waste tires creates a pollution problem that must be prevented.
The aim of the thesis study is to test the usability of waste tires instead of pumice in lightweight geopolymer concrete. For this reason, waste tires (0-5 mm) and pumice (0-5 mm) were replaced with sand (0-5 mm) at the rates of 10%, 40%, 70% and 100%. Mini-spreading, unit volume weight, compressive strength, bending strength, water absorption and thermal conductivity coefficient tests were carried out on the obtained geopolymer mortar samples.
In the experiments carried out within the scope of the study, as the rate of waste tire and pumice usage increased, bending and compressive strength decreased, and the reference sample gave better results than other samples. It was observed that as the volume of light aggregate (waste tire and pumice) in the composite increased, water absorption values increased, while unit volume weight and general workability values decreased. In thermal conductivity experiments, as the volume of lightweight aggregate increased, the thermal conductivity coefficient values of the composite were lower than the reference sample, meaning that it affected the insulation property positively. In general, it has been concluded that the use of waste tires instead of pumice in different proportions gives good results in terms of insulation and can be evaluated as aggregate in lightweight geopolymer concrete from a sustainability perspective.