Gri İlişkisel Analiz Yöntemi ile Tufal Katkılı Harçların Basınç Dayanımı ve Porozitesinin Optimizasyonu

Öz

İnşaat sektöründe betonun kalitesinin artırılması amacıyla çimentoya veya beton karışımı içerisine farklı malzemeler katılır. Fakat bu malzemeler bazen betonun bazı özelliklerini iyileştirirken bazı özelliklerini de ters yönde etkileyebilmektedir. Bu ilave malzemelerin beton üzerine olan etkilerinin tam olarak belirlenmesi amacıyla çok sayıda deneye ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum zaman ve malzeme kaybına neden olmaktadır. Bu çalışmada, demir-çelik endüstrisinin atık malzemelerinden biri olan çelik tufalin agrega olarak ilave edilmesi ile elde edilen harç numunelerindeki parametrelerin basınç dayanımı ve porozite üzerine olan etkileri incelendi. Bu parametrelerin optimizasyonu için Gri İlişkisel Analiz (GİA) yöntemi kullanıldı. Deney serilerinin belirlenmesinde dört parametreli L16 ortagonal dizininden faydalanılmıştır. Bu amaçla, farklı seviyelerde ince tufal, iri tufal, su/çimento oranı ve çimento dozajına sahip harç numuneleri hazırlanarak basınç dayanımı ve porozite değerleri elde edildi. Bu veriler Gri İlişkisel Analiz yöntemiyle değerlendirildi. Yapılan analizler sonucunda, optimum seviyeler ve basınç dayanımı ile porozite arasındaki ilişki belirlendi.

Anahtar Kelimeler

• Gri İlişkisel Analiz (GİA)
• tufal
• harç
• basınç dayanımı
• porozite

Optimization of Compressive Strength and Porosity of Mortars with Steel Scale by Grey Relational Analysis Method

Öz

Various materials are added to the cement or concrete mixture in order to increase the quality of concrete in the construction sector. However, these materials sometimes improve some of the properties of concrete and some of its properties can be adversely affected. Numerous tests are needed to determine the effects of these additional materials on the concrete. However, this situation causes waste of time and material. In this study, the effects of the parameters on the compressive strength and porosity of the mortar samples with steel scale which is one of the waste materials of the iron and steel industry were investigated. Grey Relational Analysis (GRA) method was used to the optimization of these parameters. The four-parameter L16 orthogonal array was used to determine the experimental series. For this purpose, Mortar samples with different levels of fine scale, coarse scale, water/cement ratio and cement dosage were prepared and their compressive strength and porosity values were obtained. The data were evaluated by using Grey Relational Analysis method. As a result of the analysis, the optimum level of the parameters and the relationship between the compressive strength and porosity were determined.

Anahtar Kelimeler

• Grey Relational Analysis (GRA)
• steel scale
• mortar
• compressive strength
• porosity

Kaynakça

1. [1] Sen, R., Maan A., Goyal U., “Birdhaniya A. and Pandel U., In Crucible Reduction of Mill Scale by Lean Grade Coal: Study of Time, Temperature and Arrangement for Optimum Reduction Conditions”, Materials Today: Proceedings, 5: 7256–7263, (2018).
2. [2] Singhal A., Bhunia D. and Pandel B., “Effect of Sand Replacement by Mill Scale on the Properties of Concrete”, International Journal of Engineering Technology Science and Research, 2: 60-67, (2015).
3. [3] Ma N., Houser J. B. and Wood L. A., “Production of Cleaner Mill Scale by Dynamic Separation of the Mill Scale from the Fast-Moving Fume Water at a Hot Rolling Mill”, Journal of Cleaner Production, 176: 889-894, (2018).
4. [4] Montedo O.R.K., Alves I.T., Faller C.A., Bertan F.M., Piva D.H. and Piva R.H., “Evaluation of Electrical Properties of Glass-Ceramics Obtained from Mill Scale”, Materials Research Bulletin, 72: 90–97, (2015).
5. [5] Shahid M. K., Phearom S. and Choi Y. G., “Synthesis of Magnetite from Raw Mill Scale and its Application for Arsenate Adsorption from Contaminated Water”, Chemosphere, 203: 90-95, (2018).
6. [6] Varvara D. A. I., Aciu C., Mârza C. M. and Boca I. M. S., Tintelecan M., “Assessment of Recycling Potential of the Oily Mill Scale in the Steelmaking Industry”, Procedia Manufacturing, 22: 228-232, (2018).
7. [7] Delil A. D., Yıldırım D. ve Köleli N., “Çelikhane Cürufundan ve Tufalından Bitki Besin Elementlerinin Geri Kazanımı ve Bu Elementlerin Bitki Büyümesine Etkisi”, Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 5: 01-07, (2017).
8. [8] Ming J., Shi J., Sun W., “Effect of Mill Scale on the Long-Term Corrosion Resistance of a Low-Alloy Reinforcing Steel in Coccrete Subjected to Chloride Solution”, Construction and Building Materials, 163: 508-517, (2018).

9. [9] Rameswaram P.M., Jothilingam M., MohanaRam M., “Potentiality of Steel Mill Scale as Raw Material for Concrete as Fine Aggregate”, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 5: 3907-3909, (2018).
10. [10] Baş, M. ve Çakmak, Z., “Gri İlişkisel Analiz ve Lojistik Regresyon Analizi ile İşletmelerde Finansal Başarısızlığın Belirlenmesi ve Bir Uygulama”, Anadolu Üniversitesi Sosyal Bilimler Dergisi, 12(3): 63-82, (2012).
11. [11] Chang C. L., Tsai C. H. and Chen L., “Applying Grey Relational Analysis to the Decathlon Evaluation Model, International Journal of The Computer”, The Internet and Management, 11(3): 54-62, (2003).
12. [12] Elitaş C., Eleren A., Yıldız F. ve Doğan M., “Gri İlişkisel Analiz ile Sigorta Şirketlerinin Performanslarının Belirlenmesi”, 16. Finans Sempozyumu, Erzurum-Türkiye, 521-530, 10-13 Ekim, (2012).
13. [13] Yılmaz E. ve Güngör F., “Gri İlişkisel Analiz Yöntemine Göre Farklı Sertliklerde Optimum Takım Tutucusunun Belirlenmesi”, 2. Ulusal Tasarım İmalat ve Analiz Kongresi, Balıkesir-Türkiye, 1-9, 11-12 Kasım, (2010).
14. [14] Çakmak Z., Baş M. ve Yıldırım E., “Gri İlişkisel Analiz ve Uyum Analizi ile Bir İşletmede Karşılaşılan Üretim Hatalarının İncelenmesi”, Süleyman Demirel Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 17(1): 123-142, (2012).
15. [15] Sreenivasulu R. And Rao S., “Applıcatıon of Gray Relatıonal Analysıs for Surface Roughness and Roundness Error in Drıllıng of Al 6061 Alloy”, International Journal of Lean Thinking, 3(2): 67-78, 2012.
16. [16] Aydoğan E. K. ve Özmen M., “Stokastik Çok Kriterli Karar Vermede İki Yeni Yöntem: Smaa- Gri İlişkisel Analiz ve Smaa-Dematel-Gri İlişkisel Analiz”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30(4): 627-640, (2015).
17. [17] TSE, “TS EN 197-1, Çimento- Bölüm 1: Genel çimentolar bileşim, özellikler ve uygunluk kriterleri”, Türk Standartları Enstitüsü, Türkiye, (2012).
18. [18] Julong D., “Introduction to Grey System Theory”, The Journal of Grey System, 1: 1-24, (1989).
19. [19] TSE, “TS EN 196-1: Çimento Deney Metotları”, Türk Standartları Enstitüsü: Türkiye, (2002).