ENDÜSTRİYEL ATIKLARI KULLANARAK ÜRETİLEN KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONLARIN MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu deneysel çalışmada, yüksek miktarda çıkan ve depolanması zor olan kromit pasası, sinterlenmiş manyezit, doğal manyezit ve bor atığı (Tinkal)’nın kendiliğinden yerleşen betonda kullanılarak çevre kirliliğinin önlenmesi ve sürdürülebilirlik amaçlanmıştır. KYB’de 0,40 su/bağlayıcı oranı ile üretilen serilerde sinterlenmiş manyezit, doğal manyezit ve kromit pasası atığı kendiliğinden yerleşen betonda kütlece %2, %4 ve %10 oranında çimento ile yer değiştirmiştir. Bor atığı (Tinkal) ile gerekli işlenebilirlik sağlanmadığı için, çimento yerine %1 oranında kullanılarak diğer atıklarla birlikte ikili karışımlar hazırlanmıştır. Çalışmada kullanılan malzemelerin MgO içerikleri yüksek olduğundan bu atıkların genleşmesini ölçmek amacı ile Le Chatelier testi uygulanmıştır. Kullanılan atıkların BET analizi ile özgül yüzey alanı ve lazer ile tane boyut dağılımları belirlenmiştir. KYB karışımlarında taze beton deneyleri olarak; L-kutusu, çökme-yayılma ve V hunisi testleri gerçekleştirilmiştir. Sertleşmiş beton deneylerinde; basınç dayanımı, eğilme dayanımı, basınç altında su işleme derinliğinin tayini, kapilarite, ultrasonik ses geçiş hızı, kütlece su emme, donma-çözülme, Na2SO4 ve MgSO4 deneyleri numune performansını değerlendirmek için yapılmıştır. Termogravimetrik analiz (TG), X-ışını kırınımı (XRD), diferansiyel termal analiz (DTA), cıva intrüzyon porozimetrisi (MIP) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDX) her numunedeki mikro yapı analizi için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, MgO’in betonda magnezyum silikat hidrat (M-S-H) içeren daha fazla hidratasyon ürünü oluşturduğunu ve boşlukları doldurduğunu göstermiştir. KYB’de 90 günlük su kürü sonrası en yüksek basınç dayanımı kontrol betona kıyasla %6.9 ile %2 doğal manyezitte ve en yüksek eğilme dayanımı %10.3 ile %2 doğal manyezit kullanımından elde edilmiştir. Donma-çözülme sonrası (300 çevrim) en yüksek basınç dayanımı %26 ile %2 sinterlenmiş manyezitte, Na2SO4 (3 ay) sonrası en yüksek basınç dayanımı %43.5 ile %10 sinterlenmiş manyezitte ve MgSO4 (3 ay) sonrası en yüksek basınç dayanımı %26 ile %10 doğal manyezit kullanımında görülmüştür. Atık miktarı arttıkça, porozite, basınç altında su işleme derinliği ve numunelerin kütlece su emme değerlerinde artış görülmüştür. Manyezit ve kromit pasası atıklarının KYB’de kullanılması işlenebilirliği arttırmıştır.