Evaluation of Corundum and Rock Dust Waste as Cement-Based Concrete Material

Abstract

Bu çalışma, Bohme aşınma düzeneği kullanılarak gerçekleştirilen aşınma deneyleri sırasında yan ürün olarak ortaya çıkan korindon ve kaya tozu atıklarının geri kazanımı ve yeniden kullanımına odaklanmaktadır. Doğal taşların aşınma direncini değerlendirmek amacıyla yaygın olarak uygulanan bu testler, önemli miktarda ince taneli korindon ve kaya tozu atığı üretmektedir. Bu tür atıkların uygun şekilde bertaraf edilmemesi, hava ve toprak kirliliği gibi çevresel sorunlara neden olabilmektedir. Sürdürülebilir yapı malzemeleri yaklaşımı çerçevesinde bu sorunun giderilmesi amacıyla, 200–500 µm tane boyutuna sahip atık partiküller laboratuvar tipi çubuklu değirmende 10 dakika süreyle öğütülmüş ve 75–150 µm aralığında daha ince fraksiyonlar elde edilmiştir. Elde edilen bu toz, su/çimento oranı 0.45 olacak şekilde sabit tutularak ve çimento içeriği %5, %7 ve %10 olacak biçimde Portland çimentosu ile karıştırılmıştır. Üretilen numuneler üzerinde kuru birim hacim ağırlığı (ρd), porozite (n), Leeb geri tepme sertliği (LRH), tek eksenli basınç dayanımı (UCS) ve nokta yük dayanımı (PLT) gibi fiziksel ve mekanik özellikler belirlenmiştir. Bulgular, artan çimento içeriğine bağlı olarak mekanik performansta belirgin iyileşmeler olduğunu göstermiştir. Kuru birim hacim ağırlığı 2.45–2.48 g/cm³ aralığında değişirken porozite %34,78’den %33,52’ye düşmüştür. LRH değerleri 170.08’den 211.70’e yükselmiş, UCS 3.00 MPa’dan 7.55 MPa’a, PLT ise 0.21 MPa’dan 0.50 MPa’a artış göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, korindon ve kaya tozu atıklarının çimentolu kompozitlerin performansını artırabildiğini ve ikincil hammadde olarak etkin bir şekilde değerlendirilebileceğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, aşındırıcı deneylerden kaynaklanan atık malzemelerin yapı sektöründe geri kazanımı için sürdürülebilir bir yaklaşım sunmaktadır.