Çimento yerine sığır gübresi külünün kısmi ikamesi ile üretilen pomza agregalı hafif betonun mekanik ve fiziksel özellikleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect on the mechanical and physical properties of pumice aggregate lightweight concrete produced by partial replacement of cattle manure ash instead of cement
Yazar: AHMET KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. SIRRI ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı / Tarımsal Yapılar ve Sulama Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Amaç: Bu çalışma, hafif agrega olarak pomza ve Türkiye'de kırsal alanlarda ısınma amaçlı geleneksel enerji kaynaklarından güneşte kurutulmuş sığır gübresi külünün (SGK) farklı oranlarda çimento yerine ikame edilerek üretilen hafif betonun mekanik ve fiziksel özelliklerini deneysel olarak test etmek amacıyla yapılmıştır.
Yöntem: SGK ve CEM I 42,5 R çimento tipi bu çalışmada kullanılmıştır.  Karışımlarda çimento yerine ağırlıkça belirli oranlarda (%0, %5, %10, %15 ve %20) SGK ikame edilerek 5 grup halinde toplam 90 adet 150×150×150 mm'lik küp numune üretilmiştir. Taze beton deneyleri olarak, birim ağırlık deneyleri; sertleşmiş beton deneyleri olarak da kuru birim ağırlık ve su emme 28.günde, basınç dayanımı 14, 28, 56.günde ve donma-çözülme sonrası basınç dayanımı deneyleri ise 28.günde yapılmıştır.
Bulgular ve Sonuç: Üretilen numunelerin SGK ikamesinin artması ile kontrol numunelerine göre basınç dayanımlarında bir miktar düşüş göstermiş, ancak kür süresinin artmasıyla da dayanımın arttığı görülmüştür. %5, %10, %15 ve %20 oranlarında SGK ikamesi ile üretilen numunelerin 56 günlük basınç dayanımı düşüş oranı değerleri kontrol örnekleri ile karşılaştırıldığında sırasıyla %3, %3,8, %5,3 ve %6,3 olarak belirlenmiştir.  Çimentonun yerine SGK ikamesinin kullanılması basınç dayanımında bir azalmaya yol açsa da, 56 günlük numunelerde %6,3'lük bir azalma gözlemlenmiştir. Donma çözülme sonrası basınç dayanımı değerlerine bakıldığında, SGK ikamesinin artmasıyla donma çözülme öncesi basınç dayanımı ile karşılaştırıldığında bir miktar artış belirlenmiştir. Bu durum, hafif agregalı betonların suya doygun olmayan çok sayıda gözeneğe sahip olması ve zarar görmeden gözeneklerdeki buzun genleşmesine izin vermesinden ileri geldiği düşünülmüştür.
Anahtar kelimeler: sığır gübresi külü, pomza, hafif beton, basınç dayanımı, donma çözülme, puzolan
Eylül 2024, 67 sayfa

Abstract:
Purpose: This study was carried out to experimentally test the mechanical and physical properties of lightweight concrete produced by substituting pumice as lightweight aggregate and sun-dried cattle manure ash (CMA), one of the traditional energy sources for heating in rural areas of Turkey, for cement at different ratios.  
Method: In this study, CMA and CEM I 42.5 R cement types were used. A total of 90 cube specimens (150×150×150 ) mm were produced in five groups by replacing cement with CMA in various percentages (0%, 5%, 10%, 15% and 20%) by weight in the mixtures. Unit weight tests were conducted as fresh concrete tests, while dry unit weight and water absorption tests were performed on the 28th day. Compressive strength tests were conducted on the 14th, 28th and 56th days, and post-freeze-thaw compressive strength tests were conducted on the 28th day.
Results and Conclusion:  The compressive strength of the produced specimens exhibited a slight decrease compared to the control specimens with an increase in CMA substitution. However, it was observed that the strength increased with the increase in curing time. The reduction rates in compressive strength of the specimens produced with 5%, 10%, 15% and 20% CMA substitution were determined to be 3%, 3,8%, 5,3% and 6,3%, respectively, when compared with the control specimens.  Although the use of CMA substitute instead of cement led to a decrease in compressive strength, 6,3% decrease was observed in 56-day-old samples When the post-freeze-thaw compressive strength values were analysed, it was found that there was a slight increase in compressive strength with the increase of CMA substitution compared to the pre-freeze-thaw compressive strength. This is thought to be due to the fact that lightweight aggregate concretes have many pores that are not saturated with water and allow the ice in the pores to expand without being damaged.
Keywords: cattle manure ash, pumice, lightweight concrete, compressive strength, freeze-thaw, pozzolan
September 2024, 67 Pages