THE USE OF INDUSTRIAL WASTES IN ADOBE STABILIZATION

Abstract

ABSTRACT

The main disadvantages of adobe are its low mechanical properties and poor water resistance. Phosphogypsum and fly ash used in this research, by-product from phosphoric acid fertilizer industry and thermal power plants, to improve the quality of earthen material in order to reduce its disadvantages at least partially. Hydrated lime was used 10 % and fly ash 20%, respectively of total dry mixture weight and phosphogypsum/soil ratios varied between 0.25 and 2.50 in the mixtures. The compressive strength test, unit weight and water absorption by capillarity values were determined on prepared 28-day specimens. Also the compressive strength tests were performed on specimens which soaked in water for 24 hours and these compressive strength values are satisfactory since they are greater than the average value required for standards.

Keywords

• Key Words: adobe, stabilization, industrial wastes, fly ash, phosphogypsum

ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN KERPİÇ STABİLİZASYONUNDA KULLANILMASI

Abstract

Kerpicin zayıf yönü basınç dayanımının ve suya karşı direncinin az olmasıdır. Bu çalışmada kerpicin özelliklerini geliştirmek ve zayıf yönlerini kısmen de olsa giderebilmek amacı ile katkı olarak endüstriyel atık ürün olan, gübre fabrikası atığı fosfoalçı ve termik santral atığı uçucu kül kullanılmıştır. Toplam kuru karışım ağırlığının %10’u oranında sönmüş toz kireç, %20’si oranında uçucu kül kullanılmış ve fosfoalçı/toprak oranları 0.25 ile 2.50 arasında seçilmiştir. Hazırlanan numunelerin basınç dayanımları, kuru birim ağırlık ve kılcallıkla su emme değerleri tayin edilmiştir. Ayrıca 24 saat su içinde tutulan numuneler üzerinde basınç dayanımı deneyi uygulanmış ve her iki durumda da basınç dayanımı değerlerinin standartta ön görülen değerleri sağladığı görülmüştür

Keywords

• kerpiç, stabilizasyon, endüstriyel atıklar, uçucu kül, fosfoalçı

References

1. Mc. Henry, P.G., “Adobe and Rammed Earth Buildings (Design and Construction)”, The University of Arizona Press, Tuscon, p: 217 (1984).
2. Kamamba, D.M.K., “Cyclical Maintenance of Erathen Architecture as a Future Policy in Tanzania, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp: 77-80 (1990).
3. Alvarenga, M.A.A., “Adobe Constructive Method and Thermic Characteristics”, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp: 357-362 (1990).
4. Akman, A., “Yapı Biyolojisi-Yapı Ekolojisi ve yapıların İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkilerini Ortaya Koyan Biyoklimatik–Diyagnostik Araştırma”, Teramed,Yapı Biyolojisi ve Ekolojisi Enstitüsü, Araştırma Tezi, İstanbul (1996).
5. Austin, S.G., “Adobe and Related Building Materials in New Mexico”, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp: 417-421 (1990).
6. Neuman, J.V., et al, “Preservation of Adobe Construction in Rainy Areas” Middle East and Mediterranean Regional Conference on Earthen and Low Strength Masonry Buildings in Seismic Areas Conference Proceedings, Ankara, pp:185-189 (1986).
7. Taylor, R.M., “An Evaluation of the New Mexico State Monuments Adobe Test Walls at Fort Selden”, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp: 383-389 (1990).
8. Tabban, A., Erdik, M., Bayülke, N., “Simple Rules for Adobe Block Making and Adobe Masonry Construction”, Middle East and Mediterranean Regional Conference on Earthen and Low Strength Masonry Buildings in Seismic Areas Conference Proceedings, Ankara (1986).

9. Oliveira, M.M., et al, “The Study of Accelerated Carbonation of Lime-Stabilized Soils”, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp: 166-170 (1990).
10. Coffman, R., “Adobe Mineralogy: characterization of adobes from Around the World”, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp: 424-429 (1990).
11. Toğrol, E., “Kerpiç Malzemesinin Özelliklerinin İyileştirilmesi”, Kerpiç Semineri Tebliğleri, İmar ve İskan Bakanlığı,Yapı Malzemesi Genel Müdürlüğü, Ankara (1964).
12. Akray, S., “Investigation on the Compressive Strengths of Various Stabilized Clay Adobe Bricks”, A Master Thesis Submitted to the Department of Civil Engineering, M.E.T.U., Ankara (1965).
13. Wolfskill,A.L., Dunlap,A.W., Gallaway,B.M.,“Earthen Home Construction” , Texas Transportation Institute, Bulletin No.18,E 18-62, Texas (1962).
14. Kocataşkın F.,” Kerpiç Yapılar ve Kimyasal Stabilizasyon”, Kerpiç Semineri Tebliğleri, İmar ve İskan Bakanlığı,Yapı Malzemesi Genel Müdürlüğü, Ankara (1964).
15. Şahinbaş,T., “Investigation on the Permeability Characteristics of Stabilized Clay Adobe Bricks (Kerpiç)”, Master Thesis, M.E.T.U., Ankara (1964).
16. Turanlı,L., “Evaluation of Some Physical and Mechanical Properties of Plain and Stabilized Adobe Blocks”, Master Thesis, M.E.T.U., p:73, Ankara (1985).
17. Baradan, B., “A New restoration Material for Adobe Structures”, 6th International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, New Mexico, pp:149-152, (1990).
18. Baradan, B., “Kerpiç Yapıların Korunması için Uygun Puzolanik Karışımlar”, sempozyum; Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması, sayfa:73-80, Ankara (1995).
19. Mc. Henry, P.G., Adobe and Rammed Earth Buildings (Design and Construction), The University of Arizona Press, Tuscon, p:217,1984.
20. Tanrıverdi,C., “Alçılı Kerpicin Üretim Olanaklarının Araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü., 1984.
21. Kafesçioğlu, R., ve yardımcıları, Yapı Malzemesi Olarak Kerpicin Alçı ile Stabilizasyonu, TUBİTAK MAG505,(1980).
22. Kafesçioğlu,R., et al,” Adobe Blocks Stabilized with Gypsum”, Aproprate Building Materials for Low Cost Housing , Symposium, CIB-RILEM/UNESCO, Nairobi, pp:3-21 (1983).
23. Kafesçioğlu,R., “Toprak,Çağdaş Yapı malzemesi”, İlgi Ekstra ,Shell.
24. Lin, K.T., Figueroa. J.L., Chang, W.F., “Engineering Properties of Phosphogypsum” Proceedings of Second Workshop on by-Products of Phosphate Industries, Florida Institute of Phosphate Research, pp.49-59, University of Miami, Florida (1984).
25. Velarde, H.D., Figueroa,J.L., Chang,W.F., “Engineering Properties of Phosphogypsum , Fly Ash and Lime Mixtures”, Proceedings of Second Workshop on by-Products of phosphate Industries, Florida Institute of Phosphate Research, pp.79-97, University of Miami, Florida (1984).
26. Özkul, H., Koral, S., “Atık Kimyasal Alçılar ve İnşaat Mühendisliği Alanında Değerlendirilmesi” Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması Sempozyumu, Bildiri Kitabı, İMO, s.267-277, Ankara (1993).
27. Değirmenci, N., Okucu, A., Turabi A., “The Using Possibilities of Phosphogypsum by-Product of Phosphoric Acid Production As a Stabilization Material” The Eighteenth İnternational Conferencee on Solid Waste Technology and Management, Philadelphia, PA, USA (2003).
28. Turabi, A., Okucu, A., Değirmenci, N., “Fosforik Asit Üretim Atığı Fosfojipsin Stabilizasyon Malzemesi Olarak Kullanım Olanaklarının Araştırılması”, Balıkesir Üniversitesi, IV. Mühendislik-Mimarlık Sempozyumu (2002).
29. Değirmenci N., Okucu, A. “ Fosfojips Katkısının Çimento Harcının Sülfat Direnci Üzerindeki Etkileri” I. Ulusal Yapı Malzemesi Kongresi ve Sergisi, Mimarlar Odası, İstanbul Büyükkent Şubesi (2002).
30. Brackett,C.E., “Production and Utilization of Ash in The United States”, Proceedings, Second Ash Utilization Symposium, pp:11-16, Pittsburg (1970).
31. Gray ,D.E., “ Handling Placement and Storage of Ash to Maximize Utility and Minimize Environment Effect”, Technology and Utilization of Power Plant Ash, Short Course, West Virginia (1977).
32. Minnick,L.J., “The Role of Ash in Structural Types of ,Stabilized Applications " Proceedings, Fifth International Ash Utilization Symposium, West Virginia ,pp.344-356 (1979).
33. ASTM C618 “Standard Specification for Fly Ash for Use as a Mineral Admixture in Portland Cement Concrete”, American Society for Testing Materials, Annual Book of ASTM Standard, pp.310-312, 04.02 (1993).
34. TS 639 “Uçucu Küller”, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1975).
35. TS 1900, İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri, Ankara (1987).
36. Özbey Y., “Kerpiç Üretimi İçin Bir Zeminin İncelenmesi ve Kullanılabilirliliğinin Araştırılması”, Y.L.Tezi, Fırat Üniversitesi, Elazığ (1982)
37. Erdoğan T.Y., “Material Properties and Stabilization for Adobe Production”, The Middle East and Mediterranean Regional Conference on Earthen and Low Strength Masonry Buildings in Seismic Areas,Conference Proc., pp.257-263,Ankara (1986).
38. Venkatarama Reddy, B.V., Lokras S.S, “Steam-cured Stabilised Soil Blocks for Masonry Construction”, Energy and Buildings, (29), 29-33 (1998).
39. National Lime Association,Building Lime Group,http:// www.lime.org (Oct.,2000).
40. TS 2514 "Kerpiç Bloklar ve Yapım Kuralları ", Türk Standartları Enstitüsü(1971).
41. TS 537 "Çimentolu Kerpiç Bloklar", Türk Standartları Enstitüsü, Ankara (1971).