INVESTIGATION OF MARBLE POWDER AND CERAMIC WASTE FOR PRODUCTION OF 3D CONCRETE

Abstract

3B BETON ÜRETİMİ İÇİN MERMER TOZU VE SERAMİK ARTIKLARININ KULLANILMASININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

3B baskı teknolojisi ile üretim dünyada son dönemde birçok alanda artmaktadır. 3B yazıcıların insan dokusu üretiminden silah üretimine, implant üretiminden uzay yapısı üretimine, otomobil üretiminden bina ve köprü üretimine kadar kullanımları yaygınlaşmıştır. Özellikle 3B baskı teknolojisi kullanarak yapı üretimi maliyet ve zaman avantajları açısından çok hızlı gelişen yenilikçi bir teknolojidir. Yapı üretimi için öncelikle amaca uygun tasarım sonrasında da üretim için malzeme tasarımı önemlidir. 3B yapı üretiminde kullanılan malzeme klasik yapı malzemelerine benzese de önemli birkaç noktada farklılık göstermektedir. Bu çalışma kapsamında yapı üretimi için kullanılan beton malzemede mermer tozu ve seramik artıklarının kullanılması araştırılmıştır. Atık olarak ortaya çıkan ve ekonomik değeri olmayan bu malzemelerin beton üretiminde kullanılması beton maliyetini düşürecektir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucu mermer tozu ve seramik artıklarının 3B beton teknolojisinde kullanılabileceği belirlenmiştir. Sonuç olarak, 3B yapı teknolojisinin gelecekte yapı üretimini değiştireceği, bu sebepten dolayı da uygun malzemelerin temininin gerekliliği düşünülmektedir. 

Keywords

• Mermer Tozu,Seramik Artıkları,3B Baskı Teknolojisi,Otomatik Yapı Üretimi

References

1. Akalın Ö., Mutlu M. M, Arca E. (2007) Modifiye süperakışkanlaştırıcı katkı ile betonda uçucu kül optimizasyonu. İMO,
2. http://www.imo.org.tr/resimler/ekutuphane/pdf/4006.pdf
3. Alişer B., Yıldız S., Keleştemur O. (2016)Cam lif takviyeli çimento harçlarının sülfat direncine mermer tozu ilavesinin etkisi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 28.2.
4. Babak Z., Khoshnevis B. (2017)Effects of interlocking on interlayer adhesion and strength of structures in 3D printing of concrete. Automation in Construction 83; 212-221.
5. Çelik İ., Karakoç F., Çakır M. C., Duysak A. (2013) Hızlı prototipleme teknolojileri ve uygulama alanları. Journal of the Institute of Science & Technology of Dumlupinar University. 31.
6. Çelik M. H, Aruntaş H. Y., Baran Y. (2003)Seyitömer ve çayırhan uçucu küllerinin Portland çimentosu-uçucu kül pastasının priz başlama ve sonu sürelerine etkisi. Politeknik Dergisi, 6 (1), 397-409.
7. Erdem R. T., Öztürk A.U. (2012) Mermer tozu katkısının çimento harcı donma-çözünme özellikleri üzerine etkisi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 1, 2.
8. Fernandes G., Feitosa L. (2015) Impact of Contour Crafting on Civil Engineering. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 2278 ‐0181. Filiz M., Özel C., Soykan O., Ekiz Y. (2010) Atık Mermer Tozunun Parke Taşlarında Kullanılması. Electronic Journal of Construction Technologies/Yapi Teknolojileri Elektronik Dergisi. 6(2).

9. Fu X., Wang Y., Huang S., Hou X., Hou W. (2013)The influences of siliceous waste on blended cement properties. Cement and Concrete Research, 33 (6), 851-856 Gosselin C., Duballet R., Roux P., Gaudillière N., Dirrenberger J., Morel P. (2016) Largescale 3D printing of ultra-high performance concrete–a new processing route for architects and builders. Materials & Design, 100, 102-109.
10. Gökçer B., Yıldız S., Keleştemur O. (2013) Atık mermer tozu ve cam lif katkılı harç numunelerinin yüksek sıcaklık altındaki davranışları. Süleyman Demirel Üniversitesi Uluslarası Teknolojik Bilimler Dergisi 5.2 2013; 42-55.
11. Kalınçimen G., Öztürk A U., Kaplan G., Yıldızel S. A. (2015) Seramik Atıklarının Çimento İkame Malzemesi Olarak Kullanılması ve Asit Dayanıklılığının İncelenmesi. Kastamonu University Journal of Engineering and Sciences 1.1; 9-16.
12. Kazemian A., Yuan X., Cochran E., Khoshnevis B. (2017) Cementitious materials for construction-scale 3D printing: Laboratory testing of fresh printing mixture. Construction and Building Materials, 145, 639-647.
13. Khoshnevis B (2015) Contour Crafting Inventor Dr. Khoshnevis: Widespread 3D Printed Homes in 5 Years, High-Rises in 10 Years, https://3dprint.com/53437/contour-craftingdr-khoshnevis/ (24.02.2018).
14. Khoshnevis B. (2004) Automated construction by contour crafting—related robotics and information Technologies. Automation in Construction 13.1; 5-19.
15. Khoshnevis B., Yuan X., Zahiri B., Jing Z., Xia B. (2016) Construction by contour crafting using sulfur concrete with planetary applications, Rapid Prototyping J. 22 (5); 848–856.
16. Koçak Y., Subaşı S., Emiroğlu M. (2011) Uçucu külün betonun bazı fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi. Electronic Journal of ConstructionTechnologies 7.1 2011; 14-27.
17. Le T. T., Austin S. A., Lim S., Buswell R. A., Gibb A. G. F., Thorpe T. (2012) Mix design and fresh properties for high-performance printing concrete, Mater. Struct. 45; 1221– 1232.
18. Liciu, E., Frumuşeanu, B., Popescu, B. M., Florea, D. C., Niculescu, L., Ulici, A. (2018). Personalized surgical planning–the use of 3d printing in oncological pathology. Romanian Journal of Orthopedic Surgery and Traumatology; Special Issue 1. doi: 10.2478/rojost-2018-0051.
19. Paul S. C., Tay Y. W. D., Panda B., Tan M. J. (2018) Fresh and hardened properties of 3D printable cementitious materials for building and construction. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 18(1), 311-319.
20. Perrot A., Rangeard D., Pierre A. (2016) Structural built-up of cement-based materials used for 3D-printing extrusion techniques, Mater. Struct. 49 (4); 1213–1220.
21. Sanchez-Roja M. I., Frias M., Rivera J., Marin F. P. (2003) Wastes Products from Prefabricated Ceramic Materials as Pozzolanic Addition. In: Proceedings of the 11th ICCC, Durban; 935–43.
22. Tanyıldızı H., Coşkun A. (2016) Investigation of compressive strength and ultrasonic pulse velocity properties of lightweight concrete containing rosso levanto marble in Elazığ. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 27.2.
23. Toklu Y. C., Çerçevik A. E., Şahinöz M. (2017) Otomatik Yapı Üretim Teknolojisinde Kullanılabilecek Malzemelerin Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 21.1; 51-57.
24. Torgal P. F., Jalali S. (2011) Compressive Strength and Durability Properties of Ceramic Wastes Based Concrete, Materials and Structures. 44:155–167.
25. Truby, R. L., Wehner, M., Grosskopf, A. K., Vogt, D. M., Uzel, S. G., Wood, R. J., & Lewis, J. A. (2018). Soft somatosensitive actuators via embedded 3D printing. Advanced Materials, 30(15), 1706383.
26. TS EN 12350-2 (2002) Taze beton deneyleri- Bölüm 2: Çökme (slump) deneyi. Türk Standartları.
27. TS EN 12504-4 (2004) Beton deneyleri - Bölüm 4: Ultrases geçiş hızının tayini. Türk Standartları.
28. Ünal O., Uygunoğlu T. (2004) Afyon Mermer Tozu ve Soma Uçucu Kül Katkılı Betonların Donma-Çözülme Özellikleri ve Ekonomik Değerlendirilmesi. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu. 83-88.
29. Weng, Y., Li, M., Tan, M. J., & Qian, S. (2018). Design 3D printing cementitious materials via Fuller Thompson theory and Marson-Percy model. Construction and Building Materials, 163, 600-610.
30. Zhang J., Khoshnevis B. (2013) Optimal machine operation planning for construction by Contour Crafting Automation in Construction 29; 50–67.