Geri kazanılmış agregaların beton üretiminde yeniden kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of reuse recycled aggregate production of concrete
Yazar: M. MANSUR TÜFEKÇİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÇAKIR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Agrega = Aggregate ; Agrega özellikleri = Aggregate porperties ; Beton = Concrete ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Yeniden kazanma = Recycling ; Yıldız Teknik Üniversitesi = Yıldız Technical University

Özet:
Doğal kaynakların sınırsız olmadığı, verimli ve geri dönüşümlü kullanılmadığı takdirde bir gün tükeneceği bir gerçektir. Geri dönüşüm; doğal kaynakların en verimli şekilde kullanılmasını sağlayacak, mevcut kaynakların mümkün olabilen en fazla miktarının gelecek kuşaklara bırakılabileceği en önemli atık yönetim biçimidir ve sürdürülebilir kalkınmanın gereğidir. Bu durum göz önüne alındığında, kalkınma sürecine devam eden ülkemiz için sahip olduğumuz doğal kaynakların verimli kullanılması, ekonomik değeri olan maddelerin geri kazanılması ve tekrar kullanılması ile ilgili yöntemlerin işlevselliğinin araştırılması önemlidir.İnşaat sektörü açısından bakıldığında agregaların yeniden beton üretiminde kullanılması fikri, II. Dünya Savaşı sonrası yeniden yapılanma sürecine giren Avrupa'da ortaya çıkmıştır. Hızla tükenen doğal kaynaklar ve giderek zorlaşan atık yönetimi, geri kazanımı bütün dünya için zorunlu hale getirmiştir. Küresel ölçekte bakıldığında; geri kazanılmış agrega kullanımı konusunda standart ve yönetmelikler hazırlanmakta ve geri kazanımın teşviki için mali kolaylıklar sağlanmaktadır. Almanya, Belçika, Bulgaristan, Danimarka, Fransa, İspanya, Avustralya, ABD ve Japonya gibi ülkelerde agrega elde edilebilecek potansiyel alanların sınırsız olmayışı ve inşaat atık yönetiminin sorunları nedeni ile "geri kazanılmış agrega"nın değerlendirilmesi, endüstriyi teşvik politikaları ile büyük önem kazanmakta ve bu konuda endüstriyel ölçekte uygulaması olan çalışmaların artmasını sağlamaktadır.Geri kazanılmış agrega ile ilgili olarak ülkemizdeki mevcut standart ve yönetmeliklere bakıldığında yapılan çalışmaların yetersiz olduğu görülmektedir. Ancak sektör toplantılarında ve kongrelerde yakın gelecekte hem rezervlerin hızla tükenmesi hem de çarpık şehirleşme nedeniyle agrega temininde büyük zorluklarla karşı karşıya kalınacağı dile getirilmektedir. Ayrıca ülkemizde konut sektörünün büyüklüğü ve kalite denetiminin de yetersiz olduğu dikkate alındığında, bu yapıların gelecekteki iyileştirme ve yıkım çalışmalarında ortaya çıkacak atık betonların değerlendirilmesi için geri kazanılmış agrega sektörünün oluşturulması gerektiği ortaya çıkmaktadır. Hizmet ömrünü tamamlamış yapıların ve altyapıların yıkılması veya doğal afetler ile ortaya çıkan molozlardan geri kazanılmış agrega elde edilmesi ve bu agregaların, beton kalitesinin kontrolü koşulu ile beton üretiminde belirli oranlarda kullanılması gerekmektedir. Başka bir deyişle betonun âtıl hale geldikten sonra ?atık? olarak değil, gelişmiş ülkelerde olduğu gibi ?yan ürün? olarak değerlendirilebileceği bir gerçektir. Çeşitli kaynaklardan sağlanacak geri kazanılmış agregaların kullanılması, atıkların depolanmasında ortaya çıkan çevre problemlerinin çözümüne yardımcı olunacak, agrega üretimi sırasında kırma, eleme ve nakliye gibi işlemlerde kullanılan enerji tüketimi önemli ölçüde azalacaktır.Geri kazanılmış agregaların beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu çalışmada doğal agrega ile üretilen geleneksel betonda kullanılan iri agrega, aynı betondan elde edilen geri kazanılmış agrega ile %0, %25, %50 ve %100 oranlarında ikame edilmiştir. Ayrıca betonun fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirmek amacı ile mineral katkı olarak öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (ÖGYFC) %0, %30 ve %60 oranında çimento ile ikame edilmiştir. Hazırlanan beton/betonarme numunelerde 7., 28. ve 56. günlerde fiziksel ve mekanik deneyler yapılmıştır. Doğal agregalar kullanılarak su/çimento oranı 0,50 olan, 380 dozlu, XS1 etki sınıfında hedef dayanımı C30/37 betonu üretilmiş, fiziksel ve mekanik deneyler gerçekleştirildikten sonra betonlar çeneli kırıcı ile kırılarak doğal agregalı beton serisi ile aynı granülometri ve işlenebilmeye sahip geri kazanılmış agregalı beton serileri üretilmiştir.Beton numune üretiminden önce kullanılacak olan agregalarda birim ağırlık, özgül ağırlık, su emme, granülometri, organik madde ve Los Angeles aşınma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Doğal agrega ve geri kazanılmış agrega ile üretilen aynı karışım oranlarına sahip betonların karşılaştırılması, taze betonda birim ağırlık, işlenebilme (çökme ve Ve-Be), hava içeriği ve çökme kaybı deneyleri ile sertleşmiş betonda birim ağırlık, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, elastisite modülü, ultrases, kılcal su emme, hacimce su emme deneyleri ve betonarme numunelerde ise çekip-çıkarma deneyleri ile araştırılmıştır.

Abstract:
Natural resources are not infinite, if not used efficiently and recycled is a fact that will run out one day. Recycling; to ensure the most efficient use of natural resources, the possible maximum amount of available resources can be left to the future generations and sustainable development is by the most important form of waste management. Considering this situation, continuing development process for our country that we have efficient use of natural resources, the economic value of recycling and reuse of materials is important to investigate the functionality of the methods.