Andezit mermer işleme atıksuyu fiziko-kimyasal arıtma çamurunun beton dayanımına etkisi
Effects of physico-chemical treatment sludge from andesite marble processing wastewater on concrete strength
Yazar: MERVE SOĞANCIOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ESRA YEL ; YRD. DOÇ. DR. ÜLKÜ SULTAN YILMAZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Beton = Concrete ; Beton basınç dayanımı = Concrete compressive strength ; Flokülasyon = Flocculation ; Koagülasyon = Coagulation ; Mermer atıkları = Marble wastes

Özet:
Günümüzde, atık olarak ortaya çıkan malzemelerin yeniden kullanımı ve geri dönüşümü önem taşımaktadır.Andezit çok eski dönemlerden bu yana mimari, inşaat, sanat alanlarında yaygın olarak kullanılan ısı değişimlerine ve dona dayanıklı volkanik kökenli bir kayaçtır. Andezitin işleme esnasında meydana gelen artık ve tozlarının gerek beton içerisinde gerekse diğer yapı malzemelerinin bileşiminde, katkı maddesi olarak değerlendirilmesi araştırmaları devam etmektedir.Bu çalışmada, Konya ilindeki bir andezit mermeri işleme tesisi atıksuyunun farklı koagülant ve flokülantlar kullanılarak koagülasyon-flokülasyon prosesleriyle arıtımı sonucu ortaya çıkan andezit çamurları, beton katkısı olarak kullanılmıştır. Bu atık çamur kuru ve ıslak formda 250 dozluk beton bileşimine %0,5-1,5 arasında değişen oranlarda katılmıştır. Betonlar üzerinde basınç dayanımı, işlenebilirlik, donma çözülme, su emme, kapiler su emme, boşluk oranı deneyleri yürütülmüştür.Çalışma sonucunda kuru formda kullanılan %0,5 dozunda alum, FeCl3 ve sepiyolit içerikli katkılar betonda en iyi dayanımları vermişlerdir. Bu değerler sırasıyla 24,60, 25,10 ve 23,93 MPa' dır. Islak formda % 0,5-1,5 oranındaki sepiyolit ve FeCl3 katkısının doz arttıkça basınç dayanımını arttırdığı ve betonun işlenebilirliğini geliştirdiği gözlenmiştir. Bu artışlar sepiyolit için %3,4, FeCl3 için %2,5'tir.Katkısız betonun çökme değeri olan 14,5 cm bu çalışmada katkılarla 16-18 cm'e kadar yükseltmiştir. Organik yapıdaki katkılar diğerlerinden daha az başarılıdır. Donma-çözülme sonrası yapısal değişiklikler katkısız betondakine yakın değerlerdir. Sadece kapiler su emme katsayısında 2×10-3 ile 6×10-3 cm2/sn arasında artış gözlenmiştir. Uygulamada ıslak formda kullanmak ve karışıma eklenen katkı hacmi kadar suyu eksiltmek daha başarılı sonuç vermektedir. Ayrıca bu sayede arıtma tesisinde çamur susuzlaştırma ve kurutma ünitelerine gerek kalmadan çamur betonda kullanılabileceğinden önemli ekonomik kazanç sağlamaktadır. Andezit çamurunun doğaya atılmasının önlenmesi de ciddi bir ekolojik kazanç sağlayacaktır.

Abstract:
Storage or disposal of waste products can cause environmental pollution and problems such as natural resources pollution. Today re-use and recycling of waste material is important.Andesite is a volcanic rock that has been commonly used in architecture, building and art and resistance against for heat exchange and frost since the ancient times. Andesite processing that occurs during the waste and dust in the concrete and other building materials of research continues to evaluate as an additive material.In this study, the physicochemical sludge from the coagulation-flocculation of an andesite marble processing plant wastewater was used as concrete additive. Particulate and liquid form of the sludge was tried at 0,5 to 1,5% w/w of the cement for C25 concrete mix. Compressive strenght, workability, freze/thaw resistence, water absorbtion, capillary suction, void ratio and porozity were followed.The best compressive strenght was achived with 0,5% w/w for particulate addition of alum, FeCl3 , and sepiolite sludges as 24,60, 25,10 and 23,93 MPa. These values were improved by the addition of liquid sludge. In liquid from as additive quantity increased. Compressive strengths incresased up to 3,4 % for sepiolite and 2,5% for FeCl3. The workability of the concrete (14,5 cm) was improved up to 16-18 cm by the additives. The additive sludges obtained with organic flocculants were warse than tehe other additives. The structural changes after freeze/thaw tests were very close to the raw concrete; only the capilary suction had increased by 2×10-3 -6×10-3 cm2/sn. Liquid form addition was suggested together with the reduction in water volume equal to additive volume. The primary advantage of liquid form utilization is the economical sawings as there will be no need to sludge dewatering and drying facilities in the treatment plant. And the important ecological sawing will be tehe prevention of discharge of the andesite processing sludge to the nature.