İnşaat yıkıntı atıklarından geri dönüştürülmüş agrega ve bağlayıcı üretimi
Production of recycled aggregate and binder materials from construction demolition waste
Yazar: AHMET AKKAYA
Danışman: PROF. DR. İSMAİL HAKKI ÇAĞATAY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, inşaat yıkıntı atıklarından üretilen geri dönüştürülmüş agrega ve bağlayıcıların betondaki çimento ve doğal agrega yerine kullanılma potansiyelleri araştırılmıştır. Bu kapsamda yıkımı gerçekleştirilen bir binadan alınan atıklar çeşitli proseslerden geçirilerek hem agrega hem de geri dönüştürülmüş bağlayıcı (GDB) malzemeler üretilmiştir. GDB ham maddesi 400, 600, 800 ve 1000 ⁰C' de 2, 3.5 ve 5 saat süreyle pişirilerek optimum pişirme sıcaklığı ve süresi belirlenmeye çalışılmıştır. GDB' li karışımların dayanım testlerinin yanında SEM, TGA ve XRD analizleri de gerçekleştirilmiştir. Geri dönüştürülmüş agregalı beton numuneleri üzerinde ise 28 günlük beton basınç dayanımı, elastisite modülü ve Poisson oranı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Geri dönüştürülmüş agrega ilavesi aynı gradasyona sahip betonlarda hem iri agregalarda hem ince agregalarda hem de tüm agrega gruplarında olacak şekilde ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre GDB kullanılarak üretilen harç numuneleri arasında en yüksek dayanım 800 ⁰C' de 2 saat pişirilmiş GDB' li karışımlardan elde edilmiştir. Doğal agregayla geri dönüştürülmüş agreganın yer değiştirdiği hemen hemen tüm karışımlarda geri dönüştürülmüş agrega ilavesi betonun basınç dayanımını arttırmıştır. Sonuçlar göz önüne alındığında yıkıntı atığının uygun bir şekilde ayrıştırılması, kırma, eleme, harç kalıntılarından arındırma ve yıkama prosesiyle birlikte yıkıntı atıkları doğal kaynaklar üzerindeki baskıyı önemli ölçüde azaltacaktır.

Abstract:
In this study, the potential of using recycled aggregates and binders produced from construction demolition waste instead of cement and natural aggregates in concrete was investigated. Within this scope, waste taken from a demolished building was processed through various processes to produce both aggregate and recycled binder (GDB) materials. Raw material of GDB was fired at 400, 600, 800 and 1000 ⁰C for 2, 3.5 and 5 hours to determine the optimum temperature and time. In addition to strength tests of GDB mortars SEM, TGA and XRD analyzes were also carried out. 28-day compressive strength, modulus of elasticity and Poisson's ratio measurements were carried out on concrete samples with recycled aggregate. The addition of recycled aggregate phenomenon was evaluated separately for both coarse aggregates, fine aggregates and all aggregate groups in concretes of the same gradation. According to the findings, the highest strength among the mortar samples produced using GDB was obtained from mixture with GDB fired at 800 ⁰C for 2 hours in the study. The addition of recycled aggregate increased the compressive strength of concrete in almost all mixtures where natural aggregate was replaced by recycled aggregate. Considering the results; if proper separation of demolition waste, crushing and screening of seperated demolition waste, removing of mortar residues and then washing of recycled aggregates operations respectively could apply suitably, this process will significantly reduce the pressure on natural resources.