Investigation of the Usability of Travertine Quarry Wastes As Concrete Aggregate

Abstract

Denizli basin is one of the most important travertine deposition area around the world. Kaklık, Kocabaş, Honaz, Aşağıdağdere, Akköy, Çivril are major production areas. Tectonic activity in the region has been negatively affected the block production efficiency in the quarries. Quarry wastes by wire cutting are collected in waste disposal areas and these materials do not use for any other purposes. In this study, investigation of usability of different sized travertine quarry wastes in concrete as aggregate is aimed. For this purpose, physico mechanical properties of aggregates were investigated and concrete mixtures were prepared. Strength of 7, 28 and 56 days concrete samples which are targeted of C30 concrete class were also determined. Strength of prepared travertine aggregated concrete compared to still being produced concrete. For comparison, all procedures were performed for limestone aggregated concrete. Thin sections were prepared for investigations of distribution and coupling of grains in cement material under polarizan microscope. 32.80-42.70 MPa and 39.34-46.04 MPa strengths were determined for travertine aggregated and limestone aggregated concretes respectively. By using travertine aggregate, limit values for C30 concrete class have been reached. This study demonstrates that the travertine quarry wastes can be used as aggregates in concrete. In Denizli region there is no concrete firm use travertine wastes as aggregate. It is thought that, as an alternative building material travertine can be used in production of brick, curbs, keystone and various materials. For this aim more detailed experimental studies on travertines are needed.

Keywords

• Travertine, Waste, Aggregate.

Denizli Bölgesi Traverten Artıklarının Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliğinin İncelenmesi

Öz

Denizli havzası dünyanın önemli traverten üretim sahalarından biridir. Kaklık, Kocabaş, Honaz, Aşağıdağdere, Akköy, Çivril bölgeleri üretim yapılan traverten sahalarıdır. Bölgenin tektonizmadan etkilenmiş olması, ocak işletme verimlerinde düşüşlerin olmasına neden olmaktadır. Tel kesme yöntemi ile elde edilen bloklardan kalan üretim artığı travertenler pasa olarak döküm sahalarında depolanmaktadır. Bu malzemeler başka bir amaçla kullanılmamaktadır. Bu çalışmada, ocak üretiminden çıkan parça şeklindeki travertenlerin betonda agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla agregaların fiziko-mekanik özellikleri tespit edilmiş, deneme beton karışımları hazırlanmıştır. C30 sınıfında dayanımının hedeflendiği beton örneklerinin 7, 28 ve 56 günlük dayanımları belirlenmiştir. Elde edilen traverten agregalı beton, halen bir beton firması tarafından üretilen kırmataş agregalı beton ile kıyaslanmıştır. Kıyaslama için aynı beton sınıfında kireçtaşı agregalı bir başka beton karışımı tasarlanmış ve aynı deney prosedürleri bu malzeme için de yapılmıştır. Elde edilen betonlardan ince kesitler yapılarak tanelerin çimento malzemesi içindeki dağılımları ve aderans ilişkileri polarizan mikroskopla incelenmiştir. Dayanım testleri, traverten agregalı beton için 32.80-42.70 MPa ve kireçtaşı agregalı beton için 39.34-46.04 MPa değerlerini vermiştir. Sonuçlar traverten agregalı betonun hedeflenen C30 sınıfı beton dayanım değerlerini sağladığını göstermiştir. Bu çalışma traverten üretim artıklarının beton üretiminde agrega olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur. Denizli bölgesinde halen bu şekilde üretim yapan bir tesis bulunmamaktadır. Alternatif bir yapı malzemesi olan traverten oluşumlarının, briket, bordür ve kilit taşı üretimlerinde de rahatlıkla kullanılabilecek özellikte oldukları düşünülmektedir. Bu amaçla bu çalışmaya benzer farklı çalışmaların da yapılması gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Traverten, Artık, Agrega.

References

1. Yılmaz, A.O, Alp, İ., Kaya, R., Çavuşoğlu, İ., “Trabzon ilindeki potansiyelinin belirlenmesi”, Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 133-142, İstanbul., 2003.
2. Arıoğlu, E., Arıoğlu, N., Yılmaz, A.O., “Çözümlü beton agregaları problemleri”, Evrim Yayın Evi, İstanbul, 1999.
3. TS 706 EN 12620+A1, “Beton Agregaları”, 50 s, TSE Yayını, Ankara, 2009.
4. Chafetz, H.S., Folk, R.L., “Travertines: Depositional the Morphology Constituents”, Journal of Sedimantary Petrology, 54 (1), 289-16, 1984. Bacterially Constructed
5. Atabey, E., “Tufa ve Traverten”, JMO Yayını, 106 s., Ankara, 2003.
6. Özkul, M., Alçiçek, M.C., “Denizli Travertenlerinin Jeolojik ve Sedimantolojik İncelenmesi”, TÜBİTAK Projesi. YDABÇAG-198Y100. 62 s, 2001.
7. TS EN 933-1, “Agregaların geometrik özellikleri için deneyler bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımı tayini- Eleme metodu”, TSE Yayını, Ankara, 2012.
8. TS EN 802, “Beton karışım tasarımı hesap esasları”, 30 s, TSE Yayını, Ankara, 2009.

9. TS EN 933-3, “Agregaların geometrik özellikleri için deneyler bölüm 3: Tane ekli tayini yassılık endeksi”, 11 s, TSE Yayını, Ankara, 2012.
10. Higgs, N.B., “Preliminary Studies of Methylen Blue Adsorption As a Method of Evaluating Degradable Smectite-Bearing Concrete Aggregate Sands”, Cement and Concrete Research, Vol. 16, pp. 525-534, 1986.
11. TS EN 933-9, “Agregaların geometrik özellikleri için deneyler-Bölüm 9: İnce malzeme tayini - Metilen mavisi deneyi”, 16 s, TSE Yayını, Ankara, 2010.
12. TS EN 1097-2, “Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler-Bölüm 2: Parçalanma direncinin tayini için metotlar”, 30 s, TSE Yayını, Ankara, 2010.
13. Yılmaz, F., Koltka, S., Sabah, E., “Emirdağ-Adaçal (Afyonkarahisar) Kireçtaşlarının Beton Agregaları Standardına Uygunluğunun Araştırılması”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11 (1-12), Ankara, 2011.
14. TS EN 206-1, “Beton, Özellik, Performans, İmalat, Uygunluk”, 68 s, TSE yayını, Ankara, 2002.
15. TS EN 12390-3, “Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini”, 12 s, TSE Yayını, Ankara, 2010.
16. TS 10088 EN 932-3, “Agregaların genel özellikleri için deney kısmı 3: Basitleştirilmiş petrografik tanımlama için işlem ve terminoloji”, 12 s, TSE Yayını, Ankara, 1997.