Atık kırmızı çamur ve nano Al2O3 katkılı betonların yüksek sıcaklık sonrası fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigate physical and mechanical properties of waste red mud and nano-Al2O3 additive to concrete mixed after high temperatures
Yazar: İBRAHİM AL-AMERI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MERAL OLTULU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Malzemeleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Yüksek sıcaklık direnci, betonun performansını ve ömrünü etkileyen en önemli parametrelerden biridir. Yüksek sıcaklığın etkisinde betonun mekanik özellikleri üzerinde atık bir malzeme olan kırmızı çamurun ve nano toz katkısının etkisi incelenerek performansı daha iyi olan bir beton üretmek amacıyla yapılan bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada; optimum kırmızı çamur oranını belirlemek için çimentonun %10, %15 ve %20'si oranlarında kırmızı çamur kullanılarak üretilen beton numunelerinin 200°C, 300°C, 400°C, 600°C ve 800°C sıcaklıklardaki performanslarından hareketle optimum kırmızı çamur oranı, %10 olarak belirlenmiştir. İkinci aşamada ise; bulunan optimum kırmızı çamur oranı esas alınarak bu betonların yüksek sıcaklığa dayanımının Nano-Al2O3 tozu ile iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Nano Al2O3 tozu, yine çimentonun %0.5, %1 ve %1.25'i oranlarında, belirlenen optimum kırmızı çamur oranı ile birlikte kullanılarak üretilen beton numunelerinin 200°C, 400°C, 600°C sıcaklıklar altında yüksek sıcaklık sonrası artık dayanımları incelenmiştir. 
Sonuçlardan hareketle, yüksek sıcaklık etkisi altında hem kırmızı çamurun hem de nano-Al2O3 ve kırmızı çamurun birleşik etkisinin beton üzerinde olumlu sonuçlar doğurduğu ve optimum oranların %10 kırmızı çamur ve %0.5 nano-Al2O3 katkısı olduğu söylenebilir. Sıcaklık artışıyla mekanik özelliklerde belirgin azalmalar oluştuğu ve atık bir malzeme olan kırmızı çamurun kullanımı ile hem atık malzemenin değerlendirilebileceği, hem de nanotoz katkısı ile yüksek sıcaklık etkisi altında performansı daha iyi olan betonların üretilebileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
High-temperature resistance is one of the most important parameters which affect the durability and service life of concrete. This study was carried out in order to produce a concrete with better performance by examining the effect of red mud, which is a waste material, and Nanopowder added on the mechanical properties of concrete under the influence of high temperature. In the first stage, in order to determine the optimum red mud ratio, concrete samples were prepared using red mud at the ratio of 0%, 10%, 15%, and 20%. Then the behavior of samples after heating to 200°C, 300°C, 400°C, 600°C and 800°C were investigated. In the second stage, it is aimed that improve the resistance of concrete to high temperature with Nano-Al2O3 powder based on the optimum ratio of red mud found. Nano Al2O3 powder was also used at the ratio of 0,5%, 1% and 1,25% of the cement and after applying 200, 400 and 600°C temperature the residual strengths were investigated.
As result, it can be said that the combined red mud and nano-Al2O3 under high temperature have positive effects on concrete and optimum ratios are 10% red mud and 0.5% nano-Al2O3 contribution. The significant reductions in mechanical properties of concrete occurred with increasing temperature. With the use of red mud which is a waste material concrete, both waste material can be utilized and with the nanopowder additive, the concretes with better performance under high-temperature effect can be produced.