Çimentoda atık olivin tozu (AOT) ikamesi, kabul edilebilir mekanik özelliklere sahip çimento üretiminin yanı sıra maden atıklarının geri dönüşümü ve çevre sorunlarının azaltılması için de uygun bir alternatiftir. Bu araştırma, AOT ile üretilen çimento karışımlarının hem atık geri dönüşümü hem de yüksek eğilme dayanımı açısından optimum karışım oranını belirlemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, çimento ve AOT içeriği ile hidratasyon süresi olmak üzere üç bağımsız değişkenin, çimentoların eğilme dayanımı tepki değişkeni üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bağımsız ve yanıt değişkenleri ilişkisinin modellenmesi ve optimizasyon senaryosunun çok amaçlı optimizasyonu için yanıt yüzeyi metodolojisi (YYM) ve arzu edilirlik fonksiyonu yönteminin bir kombinasyonu uygulanmıştır. Sonuçlar, atık geri dönüşümü ve çimento üretimi açısından en iyi optimizasyon senaryosunun, AOT ve eğilme dayanımını en üst düzeye çıkarmak ve çimento miktarını en aza indirmek olduğunu göstermiştir. Bu senaryo için çimento içeriği ve hidratasyon süresinin optimum değerleri sırasıyla 410 kg/m3 ve 90 gün ve bu durumda çimento eğilme dayanımı ise yaklaşık 11.23 MPa olarak tespit edilmiştir. Sürdürülebilirliğe doğru bir adım olarak bu çalışmanın sonuçları, araştırmacılara hem atık geri dönüşümü hem de çimento üretimi açısından en verimli koşulu bulma konusunda yeni bilgiler sunmaktadır.
The substitution of waste olivine dust (WOD) in cement is a suitable alternative for the production of cement with acceptable mechanical properties, as well as for the recycling of mining waste and the reduction of environmental problems. This study aims to determine the optimum mixture ratio in terms of both waste recycling and high flexural strength of cement mixtures produced with WOD. For this purpose, the effect of three independent variables, namely cement content, WOD content and hydration time, on the flexural strength response of cements was studied experimentally. A combination of response surface methodology (RSM) and desirability function method was applied for modeling the relationship between independent and response variables and multi-purpose optimization of the optimization scenario. The results showed that the best optimization scenario in terms of waste recycling and cement production is to maximize the WOD and flexural strength and minimize the amount of cement. For this scenario, the optimal values of cement content and hydration time were determined to be 410 kg/m3 and 90 days, respectively, and in this case, the cement flexural strength was determined as approximately 11.23 MPa. As a step towards sustainability, the results of this study provide new information to researchers about finding the most efficient condition in terms of waste recycling and cement production.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Optimization Techniques in Mechanical Engineering |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Early Pub Date | December 25, 2023 |
Publication Date | December 31, 2023 |
Submission Date | July 25, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 |
Uluslararası 3B Yazıcı Teknolojileri ve Dijital Endüstri Dergisi Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.