Döküm ve maden endüstrisi atıklarının beton içerisinde agrega yerine kullanımının araştırılması

Abstract

Günümüzde, atık ve artık olarak ortaya çıkan malzemelerin yeniden kullanımı ve geri dönüşümü konusunda yoğun olarak çalışılmaktadır. Bu çalışmalarda atıklardan yeni ürünler elde edilmesi veya bunların katkı maddesi olarak kullanılması amaçlanmaktadır. Atıkların yeniden kullanımı veya geri dönüşümü; sınırlı olan doğal kaynakların kullanımını azaltarak, doğanın tahrip edilmesini önlemekte, üretimde verimliliği artırmakta ve atık depolanması sonucu oluşacak çevre problemlerini en aza indirmektedir. Doğal kaynakların daha az tüketilmesi, çevre kirliliğinin daha aza indirgenmesi ve enerji maliyetlerinin azaltılması amacıyla betonun bileşiminde endüstriyel atık kullanımı gün geçtikçe daha fazla ilgi çeken bir konudur. Bu yüksek lisans tez çalışması ile önemli bir çevresel sorun olan atık döküm kumu ve atık vermikülit için yeni bir değerlendirme alanı araştırılabileceği gibi, beton üretimi sırasında kullanılan agreganın kullanımı da azaltılacağı için bu agregaların temini sırasında meydana gelen doğal kaynakların tahribatının da azaltılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, saf ve atık döküm kumu ve atık vermikülitin önemli bir yapı malzemesi olan beton içerisinde değerlendirilmesi çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu atıklar %5, %10 ve %20 oranlarında beton içerisindeki agrega ile yer değiştirilerek betonun işlenebilirlik, Taramalı elektron mikroskobu (SEM), FTIR (Fourier Transform Infrared) spektrofotometresi, Termogravimetrik analiz (TGA), X-ışınları difraktometresi (XRD) ve basınç dayanımı analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonunda, üç katkı türününde betonun işlenebilirliğini ve betonun termal özelliklerini olumlu yönde geliştirdiği, minerojik yapı tespiti için yapılan XRD analizi bulgularına göre saf ve atık döküm kumu katkısının betonun hidratasyonunu olumlu yönde etkilediği sonucu elde edilmiştir.

Today, intensive work is being done on the reuse and recycling of waste and residual materials. In these studies, it is aimed to obtain new products from wastes or to use them as additives. Reuse or recycling of waste; By reducing the use of limited natural resources, it prevents the destruction of nature, increases efficiency in production and minimizes environmental problems that may arise as a result of waste storage. In order to consume less natural resources, reduce environmental pollution and reduce energy costs, the use of industrial waste in the composition of concrete is an issue that attracts more and more attention day by day. With this master's thesis, a new evaluation area for waste casting sand and waste vermiculite, which is an important environmental problem, can be researched, and it is aimed to reduce the destruction of natural resources that occur during the supply of these aggregates, since the use of aggregate used during concrete production will be reduced. For this purpose, studies were carried out to evaluate pure and waste casting sand and waste vermiculite in concrete, which is an important building material. These wastes are replaced with the aggregate in the concrete at the rates of 5%, 10% and 20%, and the workability of the concrete, Scanning electron microscope (SEM), FTIR (Fourier Transform Infrared) spectrophotometer, Thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffractometry (XRD) and pressure strength analyzes were carried out. At the end of the study, it was concluded that the workability of the concrete and the thermal properties of the concrete were improved in three admixture types, and the pure and waste casting sand additive positively affected the hydration of the concrete, according to the XRD analysis findings for the determination of the mineralogical structure.