Soğuk bağlama yöntemi ile elde edilen yapay agregalar ile taşıyıcı hafif beton üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Production and investigating mechanical properties of structural lightweight concrete with artificial aggregates made by cold bonding method
Yazar: HAKAN KOMAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ERKAN KANTAR
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Fiziği ve Malzemesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Beton en geniş kullanım olanağına sahip yapı malzemesidir. Dayanımını önemli derecede düşürmeden betonu hafifleştirmek, Newton'ın F=ma ilkesi gereği, depreme dayanıklı yapı tasarımında çığır açılmasına neden olacak ve  taşıyıcı hafif beton geleceğin belki de en önemli yapı malzemesi olacaktır.
Türkiye'de ve dünyada, demir çelik endüstrisi ve kömürle elektrik üreten termik santrallerin artık maddeleri olan uçucu kül ve yüksek fırın cürufu, doğaya atılarak verimli tarım arazilerini işgal etmekte, ve çevre kirliliğine neden olmaktadır.
Bu çalışmada, %10 uçucu kül, %50 yüksek fırın cürufu, %40 standart portland çimentosu, ve sayılan bu katı maddelerin ağırlıkça %37si kadar NaOH'lı su kullanılarak (aktivatör olarak), soğuk bağlama yöntemiyle prizmatik agregalar yapılmış ve özgül ağırlığı ile su emme oranları incelenmiştir. Daha sonra bu yapay agregalar kullanılarak,0,4 su/çimento oranına sahip,silis dumanı içeren taşıyıcı hafif beton dizaynı yapılmış ve 3 seri beton yapılmıştır. İlk seri 520 kg/m3 çimento içeriğine sahipken, diğer serilerde çimento ağırlıkça  %42 oranında uçucu kül ve öğütülmüş yüksek fırın cürufuyla yer değiştirilmiştir.3. seri betonda diğer 2 seriden farklı olarak strux 90/40 fiber donatı kullanılarak etkileri incelenmiştir. Sertleşmiş betonlara 7 ve 28  günlerde basınç ve 28. günde eğilme deneyi yapılmıştır. 

Sonuç olarak görülmüştür ki, bu yeni agregayla 1900-2000kg/m3 yoğunluklu 28 ila 32 Mpa basınç dayanımlı taşıyıcı hafif beton yapılması mümkündür ve kalsiyum içeren uçucu kül ve yüksek fırın cürufunun çimento yerine kullanılması dayanımı düşürmemektedir.

Anahtar kelimeler: uçucu kül,silis dumanı,taşıyıcı hafif beton, soğuk bağlama yöntemi, yüksek fırın cürufu, yapay agrega,strux 90/40 fiber donatı

Abstract:
Concrete is the structural material which has the largest opportunity to be used. Due to the Newton's law that indicates F= ma, to make the concrete lighter without any important decrease in its strength will have a revolutinary effect in the area of earthquake resistant design and maybe structural lightweight concrete will be the most important structural material in the future.

In Turkey and in the world, by products called fly ash and ground granulated blast furnace slag that are produced by the iron and steel industry and the thermal power plants that uses coal to generate electrical power, are thrown away to the nature, fills the productive farmlands and causes pollution.

In this study, artificial ,prismatic aggregates including %10 fly ash,%50 GGBS(ground granulated blast furnace slag),%40 OPC(ordinary portland cement) and water with NaOH(as an activator) with a mass that is the %37 of the mass of materials counted,  were produced by using cold bonding method, and their specific gravity and water absorption rates were investigated. Later, by using these aggregates, structural lightweight concretes including 0,4 water/cement  ratio, and silica fume, were designed and 3 series of concrete were produced. First series included 520kg/m3  cement content, and in the other series fly ash and GGBS were replaced in the amount of %42 by mass with the cement. Only In the 3rd series that were different from the other two, strux 90/40 fibres were used and their affect were investigated. Hardened concretes were tested for compressive strength at 7 and 28th days and tested for flexural strength at 28th day.

The results showed that  its possible to produce a structral lightweight concrete with a specific gravity of 1900-2000 kg/m3 and with a compressive strength of 28-32 Mpa, and GGBS and fly ash with calcium content dont decrease the strength of concrete when they are used as a replacement with cement. 

Key words: fly ash,silica fume,structural lightweight concrete,cold bonding method,GGBS, artificial aggregates,strux 90/40 fibres.