Kendiliğinden yerleşen beton üretiminde uçucu kül ve mermer tozu kullanımının araştırılması
Investigation of the use of fly ash and marble powder in self-compacting concrete production
Yazar: MOHAMED H T ZARROG
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK MEMİŞ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Dünya genelinde gerek termik santraller gerekse çimento üretim süreci her yıl milyonlarca ton toz atmosfere karışarak çevresel bir problem oluşturmaktadır. Ayrıca atmosfere yayılan tozlar insanların solunum hastalıklarına ve sağlık sorunlarına neden olan büyük bir problemdir. Bu sorunların çözümünde, endüstriyel yan ürün olarak ta ifade edilen bu tozların kendiliğinden yerleşen beton (KYB) üretiminde ya çimentoya ikame olarak ya da mineral katkı maddesi şeklinde kullanmak alternatif bir çözüm olarak görülmektedir. Bu çalışma, endütriyel yan ürünlerin KYB'nin özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, KYB'nin hazırlanmasında Portland çimentosu (PÇ), ince agrega, kaba agrega, kum, su, uçucu kül (UK), mermer tozu (MT) ve süperakışkanlaştırıcı (SA) maddeler kullanılmışıtır. Karışımlarda çimento yerine %0, %10, %20 ve %30 oranlarında UK ile %0, %5 ve %10 oranlarında MT kullanılarak 12 grup hazırlanmış ve KYB'nin yayılma çapı, yoğunluğu, porozitesi, su emme oranı, basınç ve eğilme dayanımları, ultrasonik ses geçiş hızı (UPV) ile yüksek sıcaklık etkisine karşı dayanım özellikleri belirlenmiştir.
Bu çalışma kapsamında elde edilen sonuçlar, MT ve UK artan kullanımı ile porozitede azalmaya neden olduğu, MT kullanımının su emme oranı üzerinde olumsuz etkiye sahip olduğu, %5 MT ve %30 UK kullanımında %1,8 ile en düşük su emme oranına ulaşılabildiği, en yüksek dayanıma ise %20 UK katkısına ilave olarak maksimum %10 MT kullanımında ulaşılabildiği görülmüştür. Ancak kompasitesi daha iyi bir beton üretiminde ise MT'dan ziyade UK kullanımın daha etkili olduğu ve %20 UK kullanımında 4,62 km/s ile en iyi UPV sağlandığı, çekme dayanımının maksimum değeri %10 MT ve %20 UK kullanımı ile 4.49 Mpa olduğu gözlemlenmiştir. Kür süresi arttıkça çekme dayanımının da arttığı, MT'nun artırılmasının nispeten dayanımı azalttığı ve artan sıcaklık ile kütle kaybı oranının artşına paralel, basınç dayanımında da artan MT ve UK kullanıma bağlı olarak bir olumlu etkiye sahip olabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Throughout the world, both thermal power plants and cement production processes are mixed with millions of tons of dust every year, creating an environmental problem. Also, dust emitted into the atmosphere is a major problem that causes people's respiratory diseases and health problems. In the solution of these problems, it is seen as an alternative solution to use these powders, which are also referred to as industrial by-products, in the self-compacting concrete (SCC) production either as a substitute for cement or as a mineral additive.
This study aims to investigate the effects of industrial by-products on the properties of SCC. For this purpose, Portland cement (OPC), fine aggregate, coarse aggregate, sand, water, fly ash (UK), marble powder (MT) and superplasticizer (SA) were used in the preparation of SCC. In the mixtures, 12 groups were prepared using 0%, 10%, 20% and 30% MT with 0%, 5% and 10% MT instead of cement, and spreading diameter, density, porosity, water absorption rate, pressure and flexural strength of SCC, ultrasonic pulse velocity (UPV) and high temperature resistance properties were determined.
The obtained results indicated that the porosity decreased with increasing of MT and UK content, also the use of MT has a negative impact on the water absorption rates, the lowest water absorption rate was achieved with 1.8% in 5% MT and 30% UK. In addition to 20% UK contribution, it was observed that high strength can be achieved with a maximum use of 10% MT. However, in a better concrete production, the use of UK is more effective than MT and the best UPV is achieved with 4.62 km / s in 20% UK use, the maximum value of tensile strength is 10% MT and 4.49 MPa with 20% UK use. It was observed. It has been determined that as the curing time increases, the tensile strength increases, increasing the MT decreases the strength relatively and may have a positive effect depending on the use of MT and UK in parallel with the increase in the temperature and mass loss rate.