Yıl: 2019 Cilt: 8 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1119 - 1141 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 27-11-2020

Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi

Öz:
Kömürle çalışan termik santrallerde, yanma sırasında, yanma kazanının altında mikron (μm) boyutundaki tabankülü adında atık/yan ürün meydana gelmektedir. Taban külleri de genellikle silisli ve alüminli olan bileşimidolayısıyla puzolanik özellik göstererek harç ve betonda katkı malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Tüm buatıklar/yan ürünler, doğaya bırakıldıkları takdirde çevreye zarar veren ve depolanmaları ve/veya bertaraf edilmeleriise ekonomik açıdan kayıplara sebep olan malzemelerdir. Bu tür atıkların başka bir sektörde, farklı bir ürünüretiminde değerlendirilmeleri hem çevresel hem de ekonomik açıdan büyük avantajlar kazandıracaktır. Buçalışmada, granüle yüksek fırın cürufu ve taban külünün, klasik beton üretiminde ince agrega olarak kullanılankumun yerine belirli oranlarda ikame edilerek, bu atıkların betonun mekanik özellikleri üzerinde ki etkilerininaraştırılması amaçlanmaktadır. Özellikle, betonun gerilme-şekil değiştirme davranışı, Elastisite Modülü, tokluğuve son olarak basınç mukavemeti değişimi üzerinde durulmuştur. Çalışmada dört aşamalı deneysel bir programizlenmiştir. İlk aşamada, kullanılacak tüm malzemelerin karakterizasyonunu içeren bir dizi deney yapılmıştır.İkinci aşamada, doğal ince agrega kullanılarak hazırlanacak referans betonun, karışım tasarımı gerçekleştirilmiştir.Üçüncü aşamada ise, taban külü ve yüksek fırın cürufu, ayrı ayrı, %25, %50, %75 ve %100 oranlarında inceagrega yerine kullanılarak, beton numuneleri hazırlanmıştır. Dördüncü ve son aşamada ise, hazırlanannumunelerin 7 ve 28 günlük standart su kürü uygulamasından sonra, mekanik özellikleri tespit edilmiştir. Sonuçolarak, granüle yüksek fırın cürufu ve taban külü gibi endüstriyel atık/yan ürünlerin, beton tasarımı içinde inceagrega olarak kullanımının, betonun mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır.
Anahtar Kelime:

Examination of Stress-Strain Behavior of Concrete Product by Fine Aggregates with Granulated Blast Furnace Slag and Bottom Ash

Öz:
In coal-fired thermal power plants, the waste/by product deposited under the combustion boiler in the size of micron (μm) occurred during combustion and it is called as “bottom ash”. The bottom ash that generally shows a puzzolanic feature due to its composition containing silica and alumina is also used as an additive material in mortar or concrete. These two types of industrial wastes/by products damage the natural environment and lead to economic losses because of their storage and/or disposal. Use of these wastes in different products and industries can likely contribute to the production of sustainable materials and provide important benefits environmentally and economically. In this study, it is aimed to investigate the effects of the blast furnace slag and the bottom ash on mechanical properties of concrete, substituting these wastes in specific proportions instead of sand used as the fine aggregate in the conventional concrete production. This study has particularly focused on the stress-strain behavior, modulus of elasticity, toughness and compressive strength of finally the change in concrete. In this study, a four-stage experimental program has been followed. In the first stage, a number of experiments that consist of the characterization of all materials to be used have been applied. In the second stage, the composition design of the standard concrete has been prepared using the standard fine aggregate (river sand). In the third stage, the blast furnace slag and the bottom ash have separately been replaced with the fine aggregate in concrete at the percentages of 25, 50, 75, and 100. In the fourth stage, finally, mechanical properties of specimens have been determined after7 and 28 days standard water cure. Consequently, the effect of the use of some industrial wastes/by-products (i.e., granulated blast furnace slag and bottom ash) in concrete as the fine aggregate on mechanical properties of concrete have been investigated.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] TS-EN 206:2013+A1. 2017. Beton-Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk, Türk Standartları Enstitüsü Teknik Kurulu, Ankara.
  • [2] Öztok E. 2008. Hazır Beton Tesisinde En Uygun Nitelik Denetim Düzeyinin Mevsimsel Değişiminin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 132 s.
  • [3] Landva A., Knowles D.,G. 1994. Construction Material, Geotechnics of Waste Fills, Theory and Practice, ASTM STP 1070, Philadelphia, 371 s.
  • [4] Patrick M.L., Stephan D.A. 2012. Beneficial Use of Recycled Materials in Concrete Mixtures, Construction and Building Materials, 29: 428-437.
  • [5] Malkit S., Rafat S. 2014. Compressive Strength, Drying Shrinkage and chemical Resistance of Concrete İncorporating Coal Bottom Ash as Partial or Total Replacement of Sand, Construction and Building Materials, 68: 39-48.
  • [6] Yüksel İ., Bilir T., Özkan Ö. 2007. Durability of Concrete Incorporating Non-Ground Blast Furnace Slag and Bottom Ash as Fine Aggregate, Building and Environment, 42: 2651-2659.
  • [7] Topçu İ.B., Bilir T. 2010. Effect of Bottom Ash as Fine Aggregate on Shrinkage Cracking of Mortars, ACI Materials Journal, January-February, 107-M08: 48-56.
  • [8] Malkit S., Rafat S. 2013. Effect of Coal Bottom Ash as Partial Replacement of Sand on Properties of Concrete, Resources, Conservation and Recycling, 72: 20-32.
  • [9] Kim H. K., Jeon J. H., Lee H. K. 2012. Flow, Water Absorption, and Mechanical Characteristics of Normaland High-Strength Mortar İncorporating Fine Bottom Ash Aggregates, Construction and Building Materials, 26: 249-256.
  • [10] Yüksel İ., Bilir T. 2007. Usage of Industrial By-Products to Produce Plain Concrete Elements, Construction and Building Materials, 21: 686-694.
  • [11] Wenyan Z., Mohamed Z., Yukio H. 2013. Influence of Aggregate Materials Characteristics on the Drying Shrinkage Properties of Mortar and Concrete, Construction and Building Materials, 49: 500-510.
  • [12] Valcuende M., Benito F., Parra C., Miñano I. 2015. Shrinkage of Self-Compacting Concrete Made With Blast Furnace Slag as Fine Aggregate, Construction and Building Materials, 76: 1- 9
  • [13] Patrick M.L., Stephan D.A. 2012. Beneficial use of Recycled Materials in Concrete Mixtures, Construction and Building Materials, 29: 428-437.
  • [14] Erdoğan T.Y. 2013. Beton. ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş, 4. Baskı, Ankara, 757 s
  • [15] URL-1 ˂ http://www.bartincimento.com.tr/cem_i_425_r-11-2˃, (Erişim tarihi: 09.09.2016).
  • [16] Aruntaş H. 2006. Uçucu Küllerin İnşaat Sektöründe Kullanım Potansiyeli. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 21 (1): 193-201.
  • [17] Yüksel İ., Özkan Ö., Bilir T. 2003. Granüle Yüksek Fırın Cürufunun Betonda İnce Agrega Olarak Kullanımı, 5. Ulusal Beton Kongresi Bildiriler Kitabı, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, İstanbul, 471-481.
  • [18] Özkan Ö., Yüksel İ., Muratoğlu Ö. 2007. Strength Properties of Concrete Incorporating Coal Bottom Ash and Granulated Blast Furnace Slag, Waste Management, 27: 161-167.
  • [19] Topçu İ.B., Bilir T. 2010. Effect of Bottom Ash as Fine Aggregate on Shrinkage Cracking of Mortars, ACI Materials Journal, January-February, 107-M08: 48-56.
  • [20] TS 500. 2000. Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
APA KARALAR M, konak s (2019). Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. , 1119 - 1141.
Chicago KARALAR MEMDUH,konak selin Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. (2019): 1119 - 1141.
MLA KARALAR MEMDUH,konak selin Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. , 2019, ss.1119 - 1141.
AMA KARALAR M,konak s Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. . 2019; 1119 - 1141.
Vancouver KARALAR M,konak s Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. . 2019; 1119 - 1141.
IEEE KARALAR M,konak s "Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi." , ss.1119 - 1141, 2019.
ISNAD KARALAR, MEMDUH - konak, selin. "Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi". (2019), 1119-1141.
APA KARALAR M, konak s (2019). Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8(3), 1119 - 1141.
Chicago KARALAR MEMDUH,konak selin Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8, no.3 (2019): 1119 - 1141.
MLA KARALAR MEMDUH,konak selin Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.8, no.3, 2019, ss.1119 - 1141.
AMA KARALAR M,konak s Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(3): 1119 - 1141.
Vancouver KARALAR M,konak s Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2019; 8(3): 1119 - 1141.
IEEE KARALAR M,konak s "Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi." Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8, ss.1119 - 1141, 2019.
ISNAD KARALAR, MEMDUH - konak, selin. "Granüle Yüksek Fırın Cürufu ve Taban Külü İnce Agregaları ile Üretilmiş Betonun Gerilme Şekil Değiştirme Davranışının İncelenmesi". Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8/3 (2019), 1119-1141.