Atık Lastik Katkılı Betonlarda Uçucu kül Kullanımının Aderans ve Basınç Dayanımına Etkisi

Year 2022, Volume: 12 Issue: 4, 2290 - 2301, 01.12.2022

Bülent Şimşek , Rıza Polat , Rüstem Gül

https://doi.org/10.21597/jist.1114580

Abstract

Beton teknolojisine, çevreye ve ekonomiye sağladığı faydalardan dolayı uçucu kül ve atık araç lastikleri gibi endüstriyel yan ürün ve atık malzemelerin inşaat sektöründe kullanımı büyük kabul görmüştür. Bu çalışmada ise atık otomobil lastiğinin ince agrega yerine hacimce %5, %10 ve %15 olarak kullanıldığı betonlarda bağlayıcı olarak çimento yerine %5, %10 ve %15 oranında uçucu kül kullanımının taze ve sertleşmiş beton özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Taze halde birim hacim ağırlık ve kıvam özellikleri, sertleşmiş halde ise basınç ve eğilme dayanımı ve pull-out yöntemiyle aderans dayanımı tespit edilmiştir. Sonuç olarak, lastik miktarındaki artışa bağlı olarak taze betonun birim hacim ağırlığı azalmış ve çökme miktarı ise artmıştır, sertleşmiş betonda ise basınç, aderans ve eğilme dayanımları ve elastisite modülü azalmıştır. Ancak uçucu kül ikamesi, basınç dayanımında iyileşme sağlayarak dayanım kayıplarını önlemiştir. %10 uçucu kül kullanımı, %10 ve %15 lastik katkılı betonlarda yaklaşık %30 oranında basınç dayanımını arttırmıştır. Uçucu kül, %10 ve %15 oranında lastik katkısında sırasıyla %16 ve %25 oranlarında aderans dayanımını artırmıştır. Genel olarak %10 uçucu kül, lastik katkılı betonlarda dayanım kayıplarını azaltarak iyileşme sağlamıştır. Uygun oranlarda uçucu kül ve atık lastiğin birlikte kullanımı lastik katkılı betonların fiziksel ve mekanik özelliklerinde iyileşme sağlayarak beton teknolojisinde lastik katkılı betonların kullanılabilirliğine katkı sağlamaktadır.

Keywords

Atık lastik, uçucu kül, basınç dayanımı, aderans dayanımı, pull-out

The Effect of Fly Ash on Adhesion and Compressive Strength of Waste Tire Additive Concretes

Abstract

Due to the benefits it provides to concrete technology, environment and economy, the use of industrial by-products and waste materials such as fly ash and waste vehicle tires has been widely accepted in the construction sector. In this study, the effect of using 5%, 10% and 15% fly ash instead of cement as binder on the fresh and hardened properties of concretes where waste tire is used as 5%, 10% and 15% by volume instead of fine aggregate was investigated. Unit volume weight and consistency properties were determined in the fresh state, and adherence by the pull-out method, compressive and bending strength were determined in the hardened state. As a result, depending on the increase in the amount of tire, the unit weight of fresh concrete decreased and the amount of slump increased, while the compressive, adherence and flexural strengths and modulus of elasticity decreased in hardened concrete. However, fly ash substitution provided an improvement in compressive strength and prevented strength losses. The use of 10% fly ash increased the compressive strength by approximately 30% in concretes with 10% and 15% tire additives. Fly ash increased the adherence strength by 16% and 25%, respectively, in 10% and 15% tire additives. In general, 10% fly ash provided improvement by reducing strength losses in tire-added concretes. The use of fly ash and waste tire in optimum proportions contributes to the usability of tire additives in concrete technology by improving the physical and mechanical properties of tire-added concretes.

Keywords

Waste tire, fly ash, compressive strength, adherence strength, pull-out

References

• Adamu M, Mohammed B, Shafiq N, 2017. Mechanical Performance of Roller Compacted Rubbercrete With Different Mineral Filler. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) ,79(6) :75-88.
• Assas M, 2016. Durability of Green Concrete with Ternary Cementitious System Containing Recycled Aggregate Concrete and Tire Rubber Wastes. Journal of Engineering Science and Technology, 11(6): 899 – 915.
• Deli Korkut B C, Sevim U K, 2015. Sugözü Uçucu Külünün Betonun Mekanik ve Durabilite Özelliklerine Etkisi, Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 4(2): 47-58.
• Dündar B, Çınar E, 2020. Farklı Mineral Katkılı Hafif Harçların Mekanik ve Fiziksel Özelliklerine Yüksek Sıcaklığın Etkisi. Türk Doğa ve Fen Dergisi, 9(2): 42-49.
• Emiroğlu M, 2006. Atık Taşıt Lastiğin Beton İçerisinde Kullanımı ve Betonun Karakteristiklerine Etkisi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış).
• Erten M K, 2009. Katkılı Betonların Aderans Dayanımının İncelenmesi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış). Emiroğlu M, 2012. Lastik Agregalı Kendiliğinden Yerleşen Betonun Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi, Fırat üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi (Basılmış).
• Gönüllü M T, 2004. Atık Lastiklerin Yönetimi. Katı Atık Geri Dönüşüm Teknolojileri Semineri, İstanbul Sanayi Odası, 2004, İstanbul.
• Gül R, Bingöl F, 2009. Donatı-Beton Aderansı, Yüksek Sıcaklıkların Beton Dayanımına ve Aderansa Etkileri Konusunda Bir Derleme. Türk Bilim Vakfı Araştırma Dergisi, 2(2) :211-230.
• Güneyisi E, Gesoğlu M, Özturan T, 2004. Properties of Rubberized Concretes Containing Silica Fume. Cement and Concrete Research, 34(12) :2309-2317.
• Günindi İ, 2005. Yumurtalık Sugözü Uçucu Külü İçeren Betonların Basınç, Eğilme ve Aşınma Dayanımlarının Araştırılması. Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış).
• Hansu O, 2014. Investigating the Mechanical and Fracture Properties of Rubberized Concretes, Gaziantep Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış).
• Kesler Y E, 2009. Kalsit Katkılı Betonların Erken Yaş Dayanımı Özellikleri, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış).
• Koçak Y, Alparslan L, 2015. International Sustainable Buildings Symposium, 2015, Ankara. Kumar G N, Sandeep V, Sudharani C, 2014. Using Tyres Wastes as Aggregates in Concrete to Form Rubcrete–Mix for Engineering Applications. International Journal of Research in Engineering and technology, 3(11): 500-509.
• Li H, l Xu Y, Chen P, Ge J j, Wu F, 2019. Impact Energy Consumption of High-Volume Rubber Concrete with Silica Fume. Advances in Civil Engineering, 2019.
• Mishra M, Panda K, 2015. An Experimental Study on Fresh and Hardened Properties of Self Compacting Rubberized Concrete. Indian J. Sci. Technol, 8: 1-10.
• Najmi A, Mariyana A, Shek P, Nurizaty Z, 2020. Hardened Properties of Concrete with Different Proportion of Crumb Rubber And Fly Ash. IOP Materials Science and Engineering, 849(2020): 1-8.
• Strukar K, Jelec M, Sipos T, Grubisic M, Lukic S, 2020. Experimental investigation on bond-slip behavior of self-consolidating rubberized concrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Materials Science and Engineering, 2020, Croatia.
• Tanyıldızı H, Yazıcıoğlu S, 2006. Betonarme Demiri ve Beton Arasındaki Aderans Dayanımına Mineral Katkıların Etkisi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(3): 351-357.
• Topçu İ B, Demir A, 2007. Atık Lastik Ve Uçucu Küllü Harçların Özelikler. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 20(2), 189-200
• Topçu İ B, Toprak M U, 2009. Lastik Küllü Harçların Özelikleri. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22(1) :109-127.
• Topçu İ B, Karakurt C, Işıkdağ B, 2014. Atık Lastik Agregalı Harçların Mekanik ve Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi, 17(1) :3-7.
• Turgut P, Yeşilata B, 2009. Atık Lastik Katkılı Harç Plak ve Briketlerin Termo-Mekanik Davranışlarının Araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 24(4): 651-658.
• Türkel E B, 2002. Betonda Basınç Dayanımı ile Elastisite Modülü Arasındaki İlişkiler, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış).
• Yakaboylu O, 2010. Atık Lastik Yönetimi ve Atık Lastik Pirolizi Model Tesisi İçin Yapılabilirlik Çalışması, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi (Basılmış). Yeğinobalı A, 2009. Türkiye’deki Uçucu Küllerin Sınıflandırılması ve özellikleri. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği, 2009, Ankara. Yılmaz A, Değirmenci N, 2009. Possibility of Using Waste Tire Rubber and Fly Ash with Portland Cement as Construction Materials. Waste management, 29(5) :1541-1546.