Çimento esaslı malzemelerin ikame yönteminin betonun mekanik özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of effect of the substitution method of supplementary cementitous materials(SCMs) on mechanical properties of concrete
Yazar: SEMA TAŞKIN
Danışman: PROF. DR. BAHAR DEMİREL
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Çimento üretimi sırasında CO2'nin atmosfere salınımından kaynaklanan çevre kirliliğinden ötürü çimentonun puzolanik özelliğe sahip atık ürünlerle ikameli olarak kullanımı; hem çimento üretim miktarını azaltarak hava kirliliğini azaltmakta hem de atıkların doğaya bırakılması yerine yeniden değerlendirilmesi ile daha çevreci beton üretilebilmektedir. Bu çalışmada, çimento esaslı malzemelerin çimento ile hacimce ya da ağırlıkça yer değiştirmesi uygulamalarından hangisinin betonun dayanım ve durabilite özelliklerinde daha etkili olduğunun tespiti amaçlanmıştır. Farklı yüzdelerde (hem hacimce hem de ağırlıkça) metakaolin, silis dumanı, uçucu kül ve yüksek fırın cürufu gibi mineral katkılar çimento ile yer değiştirerek yirmi beş farklı beton serileri üretilmiştir. Üretilen beton numunelerin dayanım özelliklerindeki farklılıklar araştırılmıştır. Literatürde çimento esaslı malzemeler ile çimentonun hacimce ikame edilmesi uygulamalarına yer verilmiştir; fakat detaylı bir inceleme yapılmamıştır. Sonuç olarak çimento esaslı malzemelerin ağırlıkça ve hacimce yer değiştirme uygulamaları detaylıca incelenmiştir. Mineral katkıların ağırlıkça ve hacimce ikame edilmesi betonun porozite, ultrasonik ses hızı (UPV), basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı ve mikroyapı incelemeleri üzerinde ne gibi olumlu ve olumsuz etki oluşturduğu araştırmacılara sunulmuştur.

Abstract:
The replacement of cement with the waste products which includes pozzolanic properties help to prevent air pollution and environmental pollution caused by emission of CO2 into the atmosphere during cement production. This is done by reducing the amount of cement production and producing more environmentally friendly concrete as it incorporates reusing the waste instead of leaving them to nature. In this study aimed to determine which of the applications of replacement of cement-based materials with cement by volume or weight is more effective on the strength and durability properties of concrete. Different percentages (both by volume and weight), presents a twenty five different concrete series were produced by replacing mineral additives such as metakaolin, silica fume, fly ash and blast furnace slag with cement. A detailed investigation were conducted to determine the differences in the strength properties of the produced concrete samples. The literature includes applications of replacing cement by volume with cementitious materials; however, a detailed investigation has not been conducted. As a result, the substitution of cementitious materials by weight and volume has been thoroughly investigated. Mineral additives' substitution by weight and volume in cement has been examined in detail, presenting researchers with the effects on concrete properties such as porosity, ultrasonic pulse velocity (UPV), compressive strength, splitting tensile strength, and microstructure analyses.