Farklı Oranlarda Geri Dönüşüm Agregası Kullanılarak Üretilen Betonun Bazı Mühendislik Özelliklerinin Araştırılması

Year 2018, Volume: 21 Issue: 1, 83 - 91, 31.03.2018

Hassan Pourghadrı Sefıdehkhan Osman Şimşek

https://doi.org/10.2339/politeknik.391789

Cited By: 2

Abstract

Beton günümüzde yaygın kullanılan
bir yapı malzemesidir. Betonun %70-75’i agrega olmasından dolayı geri dönüşüm
agrega (GDA)’nın beton üretiminde kullanılması konusunda birçok araştırmacı
çalışma yapmaktadır. Atık beton dolayısıyla atık agrega kullanımı çevresel,
ekolojik ve ekonomik etkilerinin yanı sıra enerji sarfiyatını ve doğal hammadde
tüketimini de azaltmaktadır. Bu çalışmada atık betonlardan elde edilen agrega
ve bu agrega ile üretilen betonun mühendislik özellikleri incelenmiştir.
Araştırmada GDA % 0, 20, 40, 60, 80 ve 100 olarak kırmataş agregası (KTA) ile
ince ve iri olarak ikame edilerek beton üretiminde kullanılmıştır. Bağlayıcı
olarak CEM I 42,5 R çimentosu ve çimento ağırlığının %20’si oranında uçucu kül
ikame edilerek beton örnekler üretilmiştir. GDA ikameli betonun 28 ve 90 günlük
basınç dayanımı, 90 günlük betonlarda ıslanma kuruma sonrası dayanım kaybı ve
aderans dayanımı belirlenmiştir. GDA’sının KTA’ya göre daha yüksek su emme
oranınına sahip olmasından dolayı GDA ikame oranı arttıkça taze betonda çökme
değeri azalmıştır. Kontrol betonu (KB) bütün yaşlarda en yüksek dayanımı vermiş
ve GDA ikame edildiğinde basınç dayanımında düşüş gözlenmiştir. GDA ikameli
betonların aderans dayanımı ve ıslanma kuruma sonrası basınç dayanımlarının
KB’a göre daha düşük olduğu gözlemlenmiştir.

Keywords

Geri dönüşüm agrega, atık beton, basınç dayanımı, ıslanma kuruma, donatı aderansı

Investigation of Some Engineering Properties of Concrete Made With Recycled Aggregate in Different Ratios

Abstract

Nowadays concrete is the most commonly used
construction material. Many researchers are investigating the use of recycled
aggregate in concrete because 70-75% of concrete is composed of aggregates and
using aggregates produced from waste concrete has environmental, ecologic and
economic impacts and reduces the energy and natural resources consumption. In
this study properties of aggregates provided from crushing waste concrete and
also engineering properties of concrete made from these aggregates have been
investigated. Fine and coarse recycled concrete aggregates (RCA) were replaced
in the ratio of 0, 20, 40, 60, 80 and 100% with fine and coarse crushed
aggregates in concrete mix design. CEM I 42,5 R cement was used as a binder and
replaced by 20% of the cement’s weight with fly ash in all mixtures. Due to the
high water absorption of the RCA in comparison to the crushed aggregates, the
slump was decreased by increasing RCA substitution ratio in the mixtures.
Control concrete (CC) has gained the highest compressive strength in all ages.
28 and 90-day compressive strength of normally cured concretes, the bond
strength between concrete specimens and rebars and compressive strength of
concretes subjected to the wetting and drying cycles were decreased by
increasing RCA substitution ratio in the mixtures.

Keywords

Recycled concrete aggregate, waste concrete, compressive strength, wetting and drying, bond strength between rebars and concrete

References

• [1] Mehta, K. P. “Greening of the Concrete Industry for Sustainable Development”, Concrete International, 24: 23-28, (2002).
• [2] Erdoğan, T. “Beton (1. Baskı)”, ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş., Ankara, (2003).
• [3] Neville, A.M. “Properties of Concrete (Third Edition)”, Longman Scientific and Technical, New York, (2000).
• [4] Postacıoğlu, B. “Beton bağlayıcı maddeler, Agregalar, Beton”, Cilt 2, Teknik Kitaplar Yayınevi, İstanbul, (1987).
• [5] Öztürk, M. “İnşaat/Yıkıntı Atıkları Yönetimi”, Çevre ve Orman Bakanlığı, Ankara, (2005).
• [6] Chandra, S. “Implications of using recycled construction and demolition waste as aggregate in concrete”, Paper presented at International Conference on Sustainable Waste Management and Recycling, Kingston University, London, 105-114, (2004).
• [7] Arıoğlu, E., Köylüoğlu, Ö.S. ve Arıoğlu, N. “Dünyadaki geri kazanılmış agrega üretim ve politikalarının gözden geçirilmesi ve ülkemiz açısından irdelenmesi”, 1. Ulusal Kırmataş Sempozyumunda sunuldu, İstanbul, 33-52, (1996).
• [8] Çelik, B. “Recycled Aggregate Concrete at Elevated Temperatures”, Doktora Tezi, Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul, (2007).
• [9] Kou, S.C., Poon, C.S. and Chan, D.C. “Influence of fly ash as cement replacement on the properties of recycled aggregate concrete”, ASCE Journal of Material In Civil Engineering, 9: 709–715, (2007).
• [10] Katz, A. “Properties of concrete made with recycled aggregate from partially hydrated old concrete”, Cement and Concrete Research, 33(2): 703-711, (2003).
• [11] Köken, A., Köroğlu, M.A ve Yonar, F. “Atık Betonların Beton Agregası Olarak Kullanılabilirliği”, Selçuk Üniversitesi Teknik-Online Dergi, 7: 36-48, (2008).
• [12] Brito, J., Ferreira, J., Pacheco, J., Soares, D. and Guerreiro, M. “Structural, material, mechanical and durability properties and behaviour of recycled aggregates concrete”, Journal of Building Engineering, 6: 1-16, (2016).
• [13] Hansen, T.C. and Narud, H. “Strength of Recycled Concrete Made from Crushed Concrete Coarse Aggregate”, ACI Concrete International, Design and Construction, 5:79-83, (1983).
• [14] Topcu, B. I. and Guncan, F. N. “Using waste concrete as aggregate”, Cement and Concrete Research, 25: 1385–1390, (1995).
• [15] Malesev, M., Radonjanin, V. and Marinkovic, S. “Recycled Concrete as Aggregate for Structural Concrete Production”, Sustainability, 2: 1204-1225, (2010).
• [16] Günçan, N.F. Eski Beton Kırığı Agregalı Betonların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri, Yüksek Lisans Tezi, Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, (1995).
• [17] Durmuş, G., Şimşek, O. ve Dayı, M. “Geri dönüşümlü iri agregaların beton özelliklerine etkisi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29(1): 183-189, (2008).
• [18] Chen, H.J., Yen T. and Chen K.H. “Use of building rubbles as recycled aggregates”, Cement and Concrete Research, 33: 125-132, (2003).
• [19] Turanlı, L. “Atık betonların yeni betonda kaba agrega olarak kullanılması”, Hazır Beton, 61-66, (1998).
• [20] Demirel, C. “Yaşı ve Sınıfı Belli Geri dönüşüm Agregalarının Betonda Kullanılabilirliğinin Araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, (2012).
• [21] Tüfekçi, M.M. “Geri Kazanılmış Agregaların Beton Üretiminde Yeniden Kullanılabilirliğinin Araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, (2011).
• [22] Kim, S., Yun, H., Park, W., and Jang, Y. “Bond strength prediction for deformed steel rebar embedded in recycled coarse aggregate concrete”, Materials & Design, 83: 257-269, (2015).
• [23] Prince, M.J., and Singh, B. “Bond behavior of deformed steel bars embedded in recycled aggregate concrete”, Construction and Building Materials, 49: 852-862, (2013).
• [24] Xiao, J., and Falkner, H. “Bond behavior between recycled aggregate concrete and steel rebars”, Construction and Building Materials, 21: 395-401, (2007).
• [25] Guerra, M., Ceia, F., Brito, J. and Júlio, E. “Anchorage of steel rebars to recycled aggregates concrete”, Construction and Building Materials, 72: 113-123, (2014).
• [26] Yılmaz, Ş. “Seyitömer Termik Santrali Atık Uçucu Küllerinin Yapı Malzemesi Olarak Değerlendirilmesi”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul , 45-66, (1992).
• [27] Şimşek, O. “Beton ve Beton Teknolojisi (5. baskı)”, Seçkin Yayıncılık, Ankara, 46-109, (2016).
• [28] ASTM C 618. “Standart Specification for Coal Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Concrete”, (1998).
• [29] Atış, C., Kılıç A. and Sevim U.K. “Strength and shrinkage properties of mortar containing a nonstandard high-calcium fly ash”. Cement and Concrete Research, 34, 99-102, 2004.
• [30] Baradan, B. “Yapı Malzemesi II”, Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları, İzmir, (1996).
• [31] Wang, K., Shah S.P. and Phuaksuk P. “Plastic shrinkage cracking in concrete materials- Influence of fly ash and fibers”. ACI Materials Journal, 6: 458-464, (2001).
• [32] Lee, H. K., Lee K.M., Kim B.G. “Autogenous shrinkage of high-performance concrete containing fly ash”. Magazine of Concrete Research, 55 (6): 507-515, (2003).
• [33] Öner, A., Direr, S. ve Sevgül, T. “Islanma Kuruma Çevrimi - Dinamik Elastisite Modülü İlişkisi”, İzmit : Kocaeli Üniversitesi, (2014).
• [34] TS EN 934-2+A1. “Kimyasal katkılar - Beton, harç ve şerbet için - Bölüm 2: Beton kimyasal katkıları - Tarifler, gerekler, uygunluk, işaretleme ve etiketleme”, (2012).
• [35] TS EN 933-1. “Agregaların geometrik özellikleri için deneyler - Bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımının tayini - Eleme yöntemi”, (2015).
• [36] TS EN 1097-6. “Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler - Bölüm 6: Tane yoğunluğunun ve su emme oranının tayini”, (2015).
• [37] TS EN 933-3. “Agregaların geometrik özellikleri için deneyler - Bölüm 3: Tane şekli tayini - Yassılık endeksi”, (2015).
• [38] TS EN 1097-2. “Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler - Bölüm 2 : Parçalanma direncinin tayini için yöntemler”, (2015).
• [39] TS 802. “Beton karışım tasarımı hesap esasları”, (2016).
• [40] TS EN 12350-6. “Beton - Taze beton deneyleri - Bölüm 6: Yoğunluk”, (2016).
• [41] TS EN 12350-2. “Beton - Taze beton deneyleri - Bölüm 2: Çökme (slump) deneyi”, (2010).
• [42] TS EN 12390-3. “Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 3: Deney numunelerinde basınç dayanımının tayini”, (2010).
• [43] RILEM/CEB/FIP, “Recommendations on reinforcement steel for reinforced concrete. Revised edition of RC6 of bond test for reinforcement steel: (2) Pull-out test”, (1983).