Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu içeren geri kazanılmış agregalı betonların fiziksel ve mekanik özellikleri

Yıl 2021, , 939 - 952, 05.03.2021

Özgür Çakır , Selin Sayaca

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.794747

Öz

Ülkemizde inşaat sektörünün büyüklüğü ve kalite denetiminin de yetersiz olduğu dikkate alındığında, çarpık kentleşme yapılarının halihazırda ve gelecekteki kentsel dönüşüm sürecindeki iyileştirme ve yıkım çalışmaları sırasında çıkan/çıkacak betonların değerlendirilmesi için geri kazanılmış agrega sektörünün ülkemizde de kurulması ve geliştirilmesi gerekmektedir. Belçika, Danimarka, İspanya ve Japonya gibi örneklerde gördüğümüz gibi, yapım ve yıkım atıklarından elde edilen geri kazanılmış agregaların beton endüstrisinde iri agrega ve ince agrega olarak kullanılması mümkündür. Bina yıkıntı atıklarından sağlanacak agrega çevre problemlerini ortadan kaldırmaya yardım ederken, atıkların depolanması ve agrega üretimi sırasında kullanılan enerji tüketiminin (kırma+eleme+nakliye) önemli ölçüde azalması bakımından da önemlidir. Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu katkısıyla geri kazanılmış agreganın beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu deneysel çalışmada; geleneksel beton ile, geleneksel beton üretiminde kullanılan ince, iri ve her iki agreganın (aynı anda) geri kazanılmış agrega ile %100 oranında ikame edildiği beton serileri üretilmiş ve üretilen beton numuneler üzerinde 7., 28. ve 90. günlerde fiziksel ve mekanik deneyler yapılmıştır. Beton üretiminde mineral katkı olarak kullanılan öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu (ÖGYFC) %0, %15 ve %30 oranlarında çimentoyla ikame edilmiştir. Doğal agregalı seriler için; doğal agregalar kullanılarak su/bağlayıcı oranı 0.50 olan, 380 dozlu, XS1 (deniz suyundaki klorürün sebep olduğu korozyon tehlikesi olan) etki sınıfına maruz kalacağı düşünülen, hedef dayanımı C30/37 olan beton üretilmiştir. Geri kazanılmış agregalı serilerin üretiminde; geri dönüşüm tesisinden alınan geri kazanılmış agregalar doğal agregalarla aynı granülometriye getirilmiş ve aynı dozajla, su/bağlayıcı oranının kullanıldığı betonlar üretilmiştir. Doğal agrega ve geri kazanılmış agrega ile üretilen betonların karşılaştırılması, taze betonda birim ağırlık, işlenebilme (çökme) ve hava içeriği deneyleri ile sertleşmiş betonda birim ağırlık, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, ultrases, kılcal su emme, hacimce su emme deneyleri ile araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, iri ve ince doğal agregaların, öğütülmüş yüksek fırın cürufu da kullanılarak hem fiziksel hem de mekanik olarak geri kazanılmış agregalar ile yüksek oranlarda yer değiştirilerek kullanılabileceğini göstermektedir. %30 oranında öğütülmüş yüksek fırın cürufu içeren geri kazanılmış agregalı beton serilerin performansları özellikle 28. ve 90. günlerde doğal agregalı beton serilerine göre daha iyidir.

Anahtar Kelimeler

Yapı yıkıntı atığı, geri kazanılmış agregalı beton, öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu, fiziksel özellikler, mekanik özellikler

Teşekkür

Yazarlar, deneysel çalışma kapsamında inşaat molozlarını temin eden İSTAÇ’a, çimento temin eden AKÇANSA’ya teşekkür eder.

Kaynakça

• 1) Rao M.C., Bhattacharyya S.K., Barai S.V., Systematic approach of characterisation and behaviour of recycled aggregate concrete, first ed., Springer Singapore, Singapore, 2019, https://doi.org/10.1007/978-981-10- 6686-3.
• 2) Çakır Ö, Dilbas H. Silica fume effect on fracture parameters and cracking patternmaps of recycled aggregate concrete. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University,34 (1), 134-154, 2019.
• 3) Dilbas H., Çakır Ö. Influence of basalt fiber on physical and mechanical properties of treated recycled aggregate concrete. Construction and Building Materials (JCBM) 254,119216, 2020.
• 4) Marinkovic S., Radonjanin V., Malesev M., Ignjatovic I., Malešev M., Ignjatovic I., Comparative environmental assessment of natural and recycled aggregate concrete, Waste Management, 30 2255–2264, https://doi.org/ 10.1016/j.wasman.2010.04.012, 2010.
• 5) Etxeberria M., Vázquez E., Marí A., Barra M., Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete, Cem. Concr. Res. 37 735–742, https://doi.org/10.1016/j. cemconres.2007.02.002. ,2007.
• 6) Sobhan K., Krizek R.J., Fatigue behavior of fiber-reinforced recycled aggregate base course, J. Mater. Civ. Eng. 11 (1999) 124–130, https://doi.org/10.1061/ (ASCE) 0899-1561(1999)11:2(124).
• 7) Xie J., Fang C., Lu Z., Li Z., Li L., Effects of the addition of silica fume and rubber particles on the compressive behaviour of recycled aggregate concrete with steel fibres, J. Clean. Prod. 197 656–667, https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2018.06.237, 2018.
• 8) Dilbas H, Çakır Ö, Yıldırım H., An experimental investigation on fracture parameters of recycled aggregate concrete with optimized ball milling method. Construction and Building Materials (JCBM) 252, 119118 (2020).