Atık Kazan Altı Külü ile Üretilen Betonların Peyzaj Konstrüksiyonlarında Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Öz

Kömürün yanması sonucunda kazan tabanında biriken küllerin atık olarak sahalarda biriktirilmesi ciddi bir çevre sorununu da beraberinde getirmektedir. Depo sahalarında biriktirilen bu küller doğal kaynakların kirlenmesine neden olabilmektedir. Miktarları her geçen gün artan atık küllerin bertarafının sağlanabilmesi amacıyla alternatif kullanım alanlarının artması gerekmektedir. Atık küller inşaat sektöründe özellikle çimento yerine ya da katkı malzemesi olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada da Niğde/Bor Şeker Fabrikasına ait atık kazan altı külünün beton üretiminde kullanılabilirliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda kazan altı külü, çimentoya farklı oranlarda karıştırılmıştır (0, 10, 20, 30, 40, 50 ve 60 %). Hazırlanan karışımlardan 4*4*16 cm ebatlarında beton numuneleri üretilmiştir. Üretilen örneklerin fiziksel ve mekanik özellikleri (basınç, eğilme ve su emme yüzdesi) belirlenmiştir. Elde edilen veriler sonucunda atık kazan altı külünün hacimce % 70-50 oranlarında karıştırıldığı peyzaj konstürksiyonlarında betonların detay malzemesi ve düşey kaplama malzemesi olarak, bordür taşı yapımında, bitki kasalarında, kent mobilyalarında, üst yüzeylerinde kaplama yapılarak beton taş döşemelerinde kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Peyzaj konstrüksiyonu
• Atık KAzan Altı Külü
• Beton
• Yeniden Kullanım

Investigation of Usability of Concrete Produced with Waste Bottom Ash in Landscape Constructions

Öz

As a result of the burning of coal, the ashes accumulated on the bottom of the boiler accumulate as waste. This situation brings with it a serious environmental problem. These ashes accumulated in storage areas can cause pollution of natural resources. Alternative usage areas should be increased in order to ensure the disposal of waste ashes, the amount of which is increasing day by day. Waste ashes are used in the construction industry, especially instead of cement or as an additive material. In this study, it is aimed to determine the usability of waste bottom ash from Niğde/Bor Sugar Factory in concrete production. Bottom ash was mixed with cement at different ratios (0, 10, 20, 30, 40, 50 and 60%). Concrete samples of 4*4*16 cm dimensions were produced from the prepared mixtures. The physical and mechanical properties (pressure, bending and water absorption percentage) of the produced samples were determined. It has been concluded that it can be used as a detail material and vertical coating material of concrete in landscape constructions where waste bottom ash is mixed at the rate of 70-50% by volume, in the construction of curbstones, in plant boxes, in urban furniture, in concrete pavements by coating their upper surfaces.

Anahtar Kelimeler

• Landscape constructions
• Waste bottom ash
• Concrete
• Reuse

Kaynakça

1. Ahmari, S., Zhang, L. Production of eco-friendly bricks from copper mine tailings through geopolymerization. Construction and Building Materials 2012; 29(9): 323-331.
2. Algın, H.M., Turgut, P. Cotton and limestone powder wastes as brick material. Construction and Buiding Materials, 2008; 22(6): 1074-1080.
3. Bai, Y., Darcy, F., Basheer, P.A.M. Strength and drying shrinkage properties of concrete containing furnace bottom ash as fine aggregate. Construction and Building Materials 2005; 19(9): 691-697.
4. Bekem Kara, İ. Çay endüstrisi atık küllerinin beton üretiminde değerlendirilmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 2020; 8(1): 983-992.
5. Cheng-Fang, L., W. Chung-Hsin and H. Hsiu-Mai. Recovery of municipal waste incineration bottom ash and water treatment sludge to water permeable pavement materials. J. Waste Manage. 2006; 26: 970-978.
6. Cihan, M.T., Güneş, E., Günay, G. Trakya bölgesi atık taban küllerinin beton üretimi için karakterizasyonu. European Journal of Engineering and Applied Science 2021; 4(2): 50-56.
7. Doğan Sağlamtimur, N., Bilgil, A. Atık kazan altı külü ve pomza elek altı atığından geopolimer yapı malzemesi üretimi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 2018; 7(2): 590–599.
8. Doğan-Sağlamtı̇mur, N., Bı̇lgı̇l, A., Cı̇la, T., Dursun, M., Yıldırım, G., Akbulut, H., Doğuç, Ü., Erkeklı̇, K., Yıldırım, S. Göknur A.Ş. Niğde fabrikası kazan altı küllerinden çimento bağlayıcılı hafif yapı elemanı üretimi. Çevre Bilim ve Teknoloji 2016; 1: 50-57.

9. Doğan-Sağlamtı̇mur, N., Bı̇lgı̇l, A., Demı̇r, M., Yılmaz, M.L., Polat, S., Özen, E., Dördü, H., A Reuse study from Niğde, Turkey: The conversion of industrial ash to geopolymer. Desalination and Water Treatment 2016a; 57: 2604-2615.
10. Doğan-Sağlamtı̇mur, N., Güven, A., Bı̇lgı̇l, A. Physical and mechanical properties of new produced cemented ash-based lightweight building materials with and without pumice. Advances in Materials Science and Engineering, 2018; 1-12.
11. Güven, H., Denizli ve çevresindeki traverten atıklarının betonda katkı malzemesi olarak kullanılması. Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksel Lisans Tezi, Sayfa no:49, Denizli, Türkiye, 2015.
12. Hanay, Ö., Koçer, N. Elazığ kenti katı atıkları geri kazanım potansiyelinin belirlenmesi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 2006; 18: 507-511.
13. Ibrahim, M.H.W., Hamzah, A.F., Jamaluddin, N., Ramadhansyah, P.J., Fadzil, A.M. Split tensile strength on self-compacting concrete containing coal bottom ash. Procedia - Soc. Behav. Sci., 2015; 195: 2280–2289.
14. İntes, 2014. İnşaat Sektörü Raporu. http://www.intes.org.tr/content/MArt-2014.pdf (Erişim: 27.01.2022)
15. Jayaranjan, M.L.D., Van Hullebusch, E.D., Annachhatre, A.P. Reuse options for coal fired power plant bottom ash and fly ash. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 2014; 13: 467-486.
16. Kara, C., Bekem, İ. Endüstriyel atıkların beton dayanımına etkisi üzerine bir çalışma: çay fabrikası kömür külü örneği. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi 2018; 7(2): 75-85.
17. Kaseva, M.E., Gupta, S.K. Recycling an environmentally friendly and ıncome generating activity-towards sustainable solid wastes management, a case study-dar es salaam city, Tanzania. Resources Conservation and Recycling 1996; 17: 299-309.
18. Kaseva, M.E., Mblugliwe, S., Kassenga, G. Recycling inorganic domestic solid wastes: results from a pilot study in dar es salaam city, Tanzania. Resources, Conservation and Recycling 2002; 35: 243-257.
19. Luciana, C.S.H., Carla, E.H., Miria, H.M.R., Nora, D.M., Celia, R.G.G.T., Rosangela, B. Characterization of ceramic bricks incorporated with textile laundry sludge. J. Ceram. Int. 2011; 28: 951-959.
20. Ramzi N.I.R., Shahiron S., Maarof, M.Z., Ali, N. Physical and chemical properties of coal bottom ash (cba) from tanjung bin power plant. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 2016; 160: 1-10.
21. Raut, A., Patel, M.S., Jadhwar, N.B., Khan, U., Dhengare, S.W. Investigating the applicatıon of waste plastic bottle as a construction material-a review. Journal of Advance Research in Mechanical and Civil Engineering 2015; 2(3):73-83.
22. Seik, F.T. Recyling of Domestic Waste: Early Experiences in Singapore. Habitat International 1997; 21(3): 29-277.
23. Sıddıque, R. Utilization of coal combustion by-products in sustainable construction materials. Resources, Conservation and Recycling 2010; 54: 1060-1066.
24. Singh M., Siddique R. Effect of coal bottom ash as partial replacement of sand on workability and strength properties of concrete. Journal of Cleaner Production 2016; 112: 620-630.
25. Syahrul, M., Sani, M., Muftah, F., Muda, Z. The properties of special concrete using washed bottom ash (wba) as partial sand replacement. International Journal of Sustainable Construction Engineering and Technology 2010; 1(2): 65–76.
26. Taurino, R., Karamanova, E., Barbieri, L., Atanasova-Vladimirova, S., Andreola, F., Karamanov, A. New fired bricks based on municipal solid waste incinerator bottom ash. Waste Management & Research 2017; 35(10): 1055-1063.
27. Tınmaz Köse E., Akyıldız A., Yıldız A. Recycling of coal ash as a building material via a stabilization/solidification method. Global Nest Journal 2013; 15(4): 485-493.
28. TS 2824 EN 1338. Zemin döşemesi için beton kaplama blokları - gerekli şartlar ve deney metotları
29. TS 436 EN 1340. Zemin döşemesi için beton bordür taşları - gerekli şartlar ve deney metotları
30. TS EN 12350-6. Beton - taze beton deneyleri - bölüm 6: yoğunluk
31. TS EN 12390 -7. Beton - sertleşmiş beton deneyleri - bölüm 7: sertleşmiş betonun yoğunluğunun tayini
32. TS EN 12390-3. Beton - sertleşmiş beton deneyleri - bölüm 3: deney numunelerinde basınç dayanımının tayini
33. TS EN 12390-6. Beton - sertleşmiş beton deneyleri - bölüm 6: deney numunelerinin yarmada çekme dayanımının tayini
34. TUİK, 2021. Atık istatistikleri, 2020. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Atik-Istatistikleri-2020-37198#:~:text=Belediyelerde%2032%2C3%20milyon%20ton%20at%C4%B1k%20topland%C4%B1&text=Belediyelerde%20toplanan%20ki%C5%9Fi%20ba%C5%9F%C4%B1%20g%C3%BCnl%C3%BCk,ar%C4%B1tma%20%C3%A7amuru%20olu%C5%9Ftu%C4%9Fu%20tespit%20edildi. (Erişim Tarihi, 04.02.2022)
35. Yüksel, İ., Özkan, Ö., Bilir, T., Kazanaltı külü ile briket üretimi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. 2006; 21(3): 527-532.