INVESTIGATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES AND FIRE BEHAVIOUR OF PUMICE AGGREGATE LIGHTWEIGHT CONCRETE BLOCKS

Öz

   In today's concrete technology, the use of lightweight aggregates in the production of lightweight concrete is increasing. In this study, pumice belonging to Kayseri - Talas region was used as lightweight aggregate and concrete blocks containing normal aggregated concrete and pumice in different proportions were examined comparatively. Six series of concrete blocks were produced in total, and lightweight concrete blocks were produced by replacing the pumice with sand in specific rates of five series except normal concrete block. In order to compare the fire resistance of light concrete and normal concrete blocks, a closed area with a volume of 1 m³ was formed and fire started. Surface temperature values were measured in concrete block bricks and the maximum surface temperature reached in light concrete block bricks was %50 lower. Normal concrete blocks and lightweight concrete blocks exposed to fire were broken under pressure effect and it was observed that the loss of compressive strength was %18 in normal concrete blocks when the light concrete blocks decreased by %6. As a result, it is seen that lightweight concrete blocks produced by pumice have better effect on fire than normal block concrete.

Anahtar Kelimeler

• Pumice,lightweight aggregate,lightweight concrete block,mechanical and physical properties,fire effect

POMZA AGREGALI HAFİF BETON BLOKLARIN MEKANİK ÖZELİKLERİNİN VE YANGIN ETKİSİ ALTINDAKİ DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Öz

   Günümüz beton teknolojisinde hafif doğal agregaların hafif beton üretiminde kullanımı giderek artmaktadır. Bu çalışmada hafif agrega olarak Kayseri – Talas yöresine ait pomza kullanılmış olup, normal agregalı beton blok ile değişik oranlarda pomza içeren beton bloklar, karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Toplamda 6 seri beton blok üretimi yapılmış olup, normal beton blok dışında beş seride belirli oranlarda kum ile pomza yer değiştirilerek hafif beton blok üretimi yapılmıştır. Hafif beton ve normal beton blokların yangın direncini karşılaştırmak amacıyla 1 m³ hacime sahip kapalı alan oluşturulmuş ve yangın başlatılmıştır. Beton blok tuğlalarda yüzey sıcaklığı değerleri ölçülmüş olup hafif beton blok tuğlalarda ulaşılan maksimum yüzey sıcaklığı %50 oranında daha düşük çıkmıştır. Yangın etkisine maruz kalmış normal beton ve hafif beton bloklar basınç etkisi altında kırılmış olup hafif beton bloklarda % 6 oranında düşüş meydana gelirken normal beton bloklarda basınç dayanım kaybının  % 18 oranında meydana geldiği görülmüştür. Sonuç olarak pomza ile üretilmiş hafif beton blokların yangın etkisinde normal blok betonlara göre daha iyi sonuç verdiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Pomza,hafif agrega,hafif beton blok,mekanik ve fiziksel etkiler,yangın etkisi

Kaynakça

1. [1] CAVALERI, L., N. MIRAGLIA, M. PAPIA “Pumice Concrete for Structural Wall Panels”, Engineering Structures, Volume 25, 115-125, 2003.
2. [2] NEVILLE, A.M., BROOKS, J.J., Concrete Technology, Longman Group UK Limited, London, UK, 1987.
3. [3] IBRAHİM, N.M., SALEHUDDİN, S., AMAT, R.C., RAHİM, N.L., IZHAR T.N.T., “Performance of Lightweight Foamed Concrete with Waste Clay Brick as Coarse Aggregate”, APCBEE Procedia 5, 497 – 501, 2013.
4. [4] KUS, H., ÖZKAN, E., GÖCER, Ö., EDİS, E., “Hot box measurements of pumice aggregate concrete hollow block walls”, Construction and Building Materials, 38, 837–845, 2013.
5. [5] NEWMAN, J., CHOO, B.S., Advanced Concrete Technology Processes, Elsevier Ltd., 1st edition, London, UK, 2003.
6. [6] BARADAN, B., YAZICI, H., AYDIN, S. vd., Beton, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir, 2012.
7. [7] DEMIRBOĞA, R., ÖRÜNG, İ., GUL, R., “Effects of Expanded Perlite aggregate and Mineral Admixtures on the Compressive Strength of Low-Density Concretes”, Cement and Concrete Research, 31,11, 1627-1632, 2001.
8. [8] TS 3234, Bimsbeton Yapım Kuralları, Karışım Hesabı ve Deney Metotları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1978.

9. [9] TS EN 13055, Hafif agregalar - Bölüm 1: Beton, harç ve şerbette kullanım için, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2004.
10. [10] Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası, Resmi Gazete No: 26454, Ankara, 2007.
11. [11] CEYLAN, H., Farklı Pomza Agrega Türlerinden Elde Edilen Hafif Betonun Sıcaklık Etkisindeki Karakteristiği, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, 2005.
12. [12] SARIIZ K., NUHOĞLU I, “Endüstriyel Hammadde Yatakları ve Madenciliği”, Anadolu Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Eskişehir, 335-336, 1992.
13. [13] BARADAN, B., YAZICI, H., ÜN, H., Beton ve Betonarme Yapılarda Kalıcılık (Durabilite), Türkiye Hazır Beton Birliği Yayınları, İstanbul, 2010.
14. [14] NEVILLE A.M., Properties of Concrete, Fourth Edition, Longman Scientific and Technical, New York, USA, 2000.
15. [15] M.S. CÜLFIK, “Deterioration of Bend Between Cement Paste and Aggregate at High Temperatures” Boğaziçi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ocak, 2001.
16. [16] YÜZER, N., KIZILKANAT, A. B., UÇARKOŞAR, B., “Thermo-physical properties of concrete exposed to high temperature”, Construction and Building Materials, sayı 45, 157-161, 2013.
17. [17] NEVILLE, A.M., Properties of Concrete, Pitman Publishing, London, 1975.
18. [18] TÜRKER, P., ERDOĞDU, K., ERDOĞAN, B., Farklı Tiplerde Agregalar İçeren Yangına Maruz Kalmış Harçların İncelenmesi, Çimento ve Beton Dünyası Dergisi, 6(52), 2001.
19. [19] TS EN 1097-3, Agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri için deneyler bölüm 3: Gevşek yığın yoğunluğunun ve boşluk hacminin tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1999.
20. [20] TS EN 1097-6, Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler - Bölüm 6: Tane yoğunluğunun ve su emme oranının tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2015.
21. [21] TS EN 933-1, Agregaların geometrik özellikleri için deneyler - Bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımının tayini - Eleme yöntemi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2012.
22. [22] TS EN 772-16, Kâgir birimler - Deney yöntemleri - Bölüm 16: Boyutların tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2012.
23. [23] TS EN 772-13, Kâgir birimler - Deney metotları - Bölüm 13: Kâgir birimlerin net ve brüt kuru birim hacim kütlelerin tayini (doğal taş hariç), Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002.
24. [24] TS EN 772-1:2011+A1, Kâgir birimler - Deney yöntemleri - Bölüm 1: Basınç dayanımının tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2015.
25. [25] TS EN 12390-7, Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 7: Sertleşmiş beton yoğunluğunun tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2010.
26. [26] BEZGİN, Ö., The Fire Resistance Evaluation Method (Freme), Yapı Merkezi Prefabrikasyon A.Ş., İstanbul, Türkiye, 2010.
27. [27] BS EN 14390, Fire test. Large-scale room reference test for surface products, London, UK, 2007.
28. [28] AMEL, C.L., KADRİ, E., SEBAİBİ, Y., DUNE, H.S., “Sand and Pumice Impact on Mechanical and Thermal Lightweight Concrete Properties”, Construction and Building Materials, 133, 209–218, 2017.