ODUN TALAŞI KÜLÜ KATKILI HARÇLARIN DAYANIM ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Sürdürülebilirlik, günümüzde yapı sektöründe giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Son yıllarda inşaat sektörü, çevresel etkileri azaltmak ve yapı malzemelerinin üretiminde kullanılan doğal kaynak tüketimini minimize etmek amacıyla sürdürülebilir ve çevre dostu malzeme alternatiflerine yönelmektedir. Bu araştırmada, yapı sektöründe atıkların yeniden değerlendirilmesi ve çevreye duyarlı malzeme kullanımının teşvik edilmesi amacıyla, çimento harçlarında odun talaşı külü kullanımının mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Deneylerde, çimento belirli oranlarda (%0, %2, %4, %6, %8 ve %10) odun talaşı külü (OTK) ile kısmen değiştirilmiş ve hazırlanan numuneler 28 gün kür edilmiştir. Kür sonunda numunelere ultrases geçiş hızı, su emme, basınç dayanımı ve eğilme dayanımı deneyleri uygulanmıştır. Çalışmanın sonuçlarına göre, %4 oranında odun talaşı külünün kullanımının, harç karışımında çimento yerine tercih edilebilecek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Bu katkı oranı, hem mekanik dayanım açısından hem de sürdürülebilir malzeme kullanımına katkıda bulunmuştur. Sonuç olarak, odun talaşı külü kullanımının, sürdürülebilir yapı malzemeleri geliştirme konusunda potansiyel bir alternatif oluşturduğu değerlendirilmiştir.

Keywords

• Basınç dayanımı
• odun külü
• sürdürülebilirlik

INVESTIGATION OF THE STRENGTH PROPERTIES OF MORTARS CONTAINING WOOD SAWDUST ASH

Abstract

Sustainability is becoming increasingly important in today’s construction industry. In recent years, the sector has been progressively shifting towards sustainable and environmentally friendly material alternatives in order to reduce ecological impacts and minimize the consumption of natural resources in the production of construction materials. In this study, the effects of using wood sawdust ash as a partial replacement for cement in mortar mixtures were investigated, with the aim of promoting environmentally friendly material use and recycling waste in the construction sector. In the experimental program, cement was partially replaced with wood sawdust ash at proportions of 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% by weight. The prepared mortar samples were cured for 28 days. After curing, ultrasonic pulse velocity, water absorption, compressive strength, and flexural strength tests were conducted on the samples. The results indicated that replacing 4% of cement with wood sawdust ash has the potential to be a viable alternative in mortar mixtures. This replacement level contributed positively both to the mechanical performance and to sustainable material use. Overall, the use of wood sawdust ash was found to be a promising alternative in the development of sustainable construction materials.

Keywords

• Compressive strength
• wood ash
• sustainability

References

1. Akyıldız, A. 2018. Water Absorption and Sorptivity Properties of Concrete Containing Granulated Blast Furnace Slag. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 15(6): 66-69.
2. Akyıldız, A., Köse E. T. & Yıldız A. 2017. Compressive strength and heavy metal leaching of concrete containing medical waste incineration ash. Construction and Building Materials, 138, 326-332 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.017.
3. AL-Kharabsheh, B. N., Arbili, M. M., Majdi, A., Ahmad, J., Deifalla, A. F., & Hakamy, A. 2022. A Review on Strength and Durability Properties of Wooden Ash Based Concrete. Materials, 15(20), 7282. https://doi.org/10.3390/ma15207282
4. Aruntaş, H. Y. 2006. Uçucu Küllerin inşaat Sektöründe Kullanım Potansiyeli, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 21(1): 193-203.
5. Bayraktar, O. Y. 2020. The Use of Rice Husk Waste in Foam Concrete Production. Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology, 8(12), 2716–2722. https://doi.org/10.24925/turjaf.v8i12.2716-2722.4010
6. Cembureau. 2024. Environmental Impact of Cement Production. Activity Report https://www.cembureau.eu/media/sblceede/cembureau-activity-report-2024.pdf
7. Etli, S., & Yılmaz, T. 2025. Comprehensive study on the role of mycrisparite in enhancing strength, stability, and microstructural traits of self-compacting mortars. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 29(9), 1701–1718. https://doi.org/10.1080/19648189.2024.2441966
8. Etli, S., Yılmaz, T., & Hansu, O. 2024. Effect of White-Portland cement containing micro and nano silica on the mechanical and freeze-thaw properties of self-compacting mortars. Engineering Science and Technology, an International Journal, 50, 101614, https://doi.org/10.1016/j.jestch.2023.101614.

9. Etli, S. 2024. Effect of recycled brick powder on the properties of self-compacting fiber reinforced mortars produced with different cement types. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 18, 743–759 https://doi.org/10.1007/s11709-024-1016-z FAO (Food and Agriculture Organization). 2022. Global Forest Resources Assessment.
10. Gartner, E., & Hirao, H. 2015. A review of alternative approaches to the reduction of CO2 emissions associated with the manufacture of the binder phase in concrete. Cement and Concrete Research, 78, Part A, 126-142 https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2015.04.012
11. Hansu, O., & Etli, S. 2025. Evaluation of the Usability of SCMs Produced by Adding Aluminum and Iron Oxide to Mortar Waste Powder under Different Conditions. Buildings, 15(17), 3067 https://doi.org/10.3390/buildings15173067
12. IEA (International Energy Agency). 2023. Cement – Analysis. Retrieved from: https://www.iea.org/reports/cement
13. İnt. Kyn. 1 https://www.thbb.org/sektor/istatistikler/ 20.06.2025 tarihinde alınmıştır.
14. Kumaş, H. 2020. Bitkisel atık küllerinin yapı malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
15. Liu, W., Liu, X., Zhang, L., Wan, Y., Li, H., & Jiao, X. 2024. Rheology, mechanics, microstructure and durability of low-carbon cementitious materials based on circulating fluidized bed fly ash: A comprehensive review. Construction and Building Materials, 411, 134688.
16. Nascimento, L. C., Baptista Junior, G., de Castro Xavier, G., Monteiro, & S. N., Vieira, C. M. F., de Azevedo, A. R. G., & Alexandre, J. 2023. Use of wood bottom ash in cementitious materials: A review. Journal of Materials Research and Technology, 23, 4226–4243. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.02.071.
17. Neville, A. M. 2011. Properties of Concrete. London: Longman Scientific & Technical.
18. Sun, L., Yao, C., Guo, A., & Yu, Z. 2023. A Review on the Application of Lignocellulosic Biomass Ash in Cement-Based Composites. Materials, 16(17), 5997. https://doi.org/10.3390/ma16175997
19. Tamanna K., Raman S. N., Jamil M., & Hamid R. 2020. Utilization of wood waste ash in construction technology: A review. Construction and Building Materials, 237, 117654, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117654.
20. Teker, E., Andreas E. E., Cwirzen L., & Habermehl-Cwirzen A. K. 2023. Wood Ash as Sustainable Alternative Raw Material for the Production of Concrete-A Review. Materials (Basel), 23;16(7):2557. https://doi.org/10.3390/ma16072557.
21. Tunçez, F. D. 2021. Sürdürülebilir Çimento Üretiminde Çevre Yönetimi Yasal Bileşenleri. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 4(1): 41-56 https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1578705
22. Thomas, M. 2013. Supplementary cementing materials in concrete. Taylor & Francis Group.
23. TÜİK (Türkiye İstatistik Kurumu). 2023. Ormancılık ve Mobilya Sektörü Raporu.
24. Türkiye Hazır Beton Birliği, 2023. Sürdürülebilir Hazır Beton Üretimi, THBB Akademi Teknik Bülten 11
25. Türk Çimento, 2022. Türkiye Çimento Sektörü Raporu. Türk Çimento Sanayicileri Birliği, Ankara.
26. Türk Standardı Enstitüsü. TS EN 197-1, 2012. Çimento - Bölüm 1: Genel çimentolar - Bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri
27. Türk Standardı Enstitüsü. TS EN 196-1, 2016. Çimento deney metotları - Bölüm 1: Dayanım tayini
28. Türk Standardı Enstitüsü. TS EN 12504-4, 2021. Yapılarda beton deneyleri - Bölüm 4: Ultrasonik atımlı dalga hızının tayini
29. UN Environment, Scrivener, K. L., John, V. M., & Gartner, E. M. 2018. Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO₂ cement-based materials industry. Cement and Concrete Research, 114, 2–26. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015
30. Verma, S., Singh, A., Gupta, R., & Sundriyal, S. 2023. The Effect of Wood Ash on the Workability, Water Absorption, Compressive Strength in Cement Mortar. International Journal for Modern Trends in Science and Technology, 9(4), 368-373. https://doi.org/10.46501/IJMTST0904054
31. Yang, Y., Takasu, K., Suyama, H., Ji, X., Xu, M., & Liu, Z. 2024. Comparative Analysis of Woody Biomass Fly Ash and Class F Fly Ash as Supplementary Cementitious Materials in Mortar. Materials, 17(15), 3723. https://doi.org/10.3390/ma17153723