Concrete
140 theses under this subject heading
Beton üretiminde puzolan olarak çeltik kavuzu külünün kullanılabilirliğinin araştırılması
İnşaat sektöründe kullanılan malzemelerin başında beton gelmektedir. Beton özelliklerini geliştirmek, dayanıklılığını artırmak ve daha ekonomik bir beton üretebilmek adına puzolanik malzemeler kullanılmaktadır. Betonda puzolan olarak birçok malzeme kullanılabilmekte ve bunlar arasında birçok tarımsal atık malzemelerden üretilen biyoyakıtların yakılması ile elde edilen küller de kullanılmaktadır. Biyoyakıt olarak kullanılan tarımsal ürünlerden bir tanesi de çeltik kavuzlarıdır. Bu çalışmada çeltik kavuzlarının yanması sonucu oluşan küllerin beton üretiminde puzolan olarak kullanılmasının betonun fiziksel, mekanik ve termal özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, 200, 250, 300 ve 400 olmak üzere dört farklı dozajda ve ağırlık yüzdesi olarak %0, %5, %10 ve %20 oranlarında çeltik kavuzu külü ile çimento yer değiştirilerek beton örnekleri dökülmüştür. Üretilen örnekler üzerinde birim ağırlık (BA), su emme (SE), basınç dayanımı (BD), yarmada çekme dayanımı (YD), donma çözünmeye dayanım (DÇD), ısı iletkenlik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca her katkı oranı ve her dozaj miktarı için örneklerin mikro yapıları SEM görüntüleri yardımıyla incelenmiştir. Araştırma sonuçlarına göre, sertleşmiş haldeki birim ağırlıklarda en yüksek BA değerleri 400 dozajda üretilen çeltik kavuzu külü katkılı betonlarda, en düşük BA değerleri de %20 çeltik kavuzu külü ikamesi için elde edilmiştir. 400 dozajda çeltik kavuzu %20 oranındaki kül ikamesi hiç kül katılmayan örneğe kıyasla BA değerinde %4,96 oranında azalma oluşturmuş ve yüksek dozajlı ve yüksek mukavemetli betonların kullanıldığı tarımsal yapılarda ölü yükün azaltılması açısından önemli bir etki sağladığı belirlenmiştir. 250 dozajda çeltik kavuzu külü kullanılarak üretilen örneklerde; şahit numuneye kıyasla tüm kür süreleri için %5 çeltik kavuzu katkılı örneklerde basınç dayanımında artışlar görülmüştür. Bu durum, 250 dozaj betonda kullanılabilir en ideal kül yüzdesi hakkında önemli fikir vermekle birlikte bu oranın %5 olduğu değerlendirilmiştir. Sıcaklık farkının fazla olduğu bölgelerde, çimento miktarı bakımından en ideal dozaj için şahit örneğe kıyasla donma çözünme çevrimi sonrasında basınç dayanım kaybının %20'den az olduğu dozaj sadece 200 dozajlı çeltik kavuzu kül ikameli beton grubunda görülmüş ve diğer gruplarda bu dayanım kaybının %20'den fazla olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Çeltik kavuzu külü ağırlık yüzdesi olarak %5 ile %10 arasında kullanıldığında; daha dayanıklı, daha çevreci ve daha ekonomik betonlar üretmek mümkün olabilir.
Elektromanyetik kalkanlama özellikli nano malzeme katkılı yapı malzemelerinin üretimi
Ülkemizde yapı sektöründe temel malzeme olan betonun endüstriyel üretimi son zamanlarda hızlı bir gelişim ve yaygınlaşma sürecine girmiştir. Beton; agrega, çimento, su ve gerektiğinde bazı katkı maddelerinin karıştırılmasıyla elde edilen bir yapı malzemesidir. Teknolojideki gelişmeler, bilim insanlarına malzemeleri en küçük boyutlarda inceleme, irdeleme ve üretme imkânı vermiştir. Yakın geçmişteki teknolojik gelişmelerin sunduğu makro ve mikro inceleme teknikleri sayesinde daha mümkün olmuştur. Dolayısıyla, nano bilimdeki gelişmeler yapı malzemesi alanında önemli etkiler yaratmıştır. Bunlardan biri de nano malzemelerin beton teknolojisi üzerindeki etkileridir. Nano teknolojiden faydalanılarak üretilen bazı nano malzemeler de beton teknolojisinin gelişmesindeki etkin rol oynamıştır. Nano teknoloji, çok amaçlı akıllı malzemelerin üretilmesi için bize yardımcı olmaktadır. Bu çalışmada yapılarda kullandığımız malzemelerin, çok amaçlı özelliklere sahip yeni tip malzemeleri geliştirmek hedeflenmiştir. Nano malzemenin katkı oranlarını belirlemek ve harç üzerine etkisinin araştırılması önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmanın sonucunda karbon nano tüp katkı oranı yüzdesi arttıkça elektromanyetik kalkanlamanın oluştuğu elektromanyetik kirliliğin ise kısmen engellendiği sonucuna varılmıştır.
Çimentolu kompozitlerde nano katkıların kullanılabilirliği
Son yıllardaki teknolojik gelişmeler, malzemeleri en küçük boyutlarda inceleme imkânı tanımış ve yapı malzemesi alanında önemli etkiler yaratmıştır. Nano teknoloji sayesinde nano özellikli bağlayıcı malzemeler, çimento esaslı malzemelerin işlenebilirlik, dayanım ve dayanıklılık gibi birçok özelliğini geliştirerek farklı amaçlarda kullanılmasına olanak sağlamıştır. Bu çalışma kapsamında üretilen harç numunelerine tungsten karbür eklenerek harçların başta dayanım ve dayanıklılık özelliklerinin geliştirilmesi ve yapı malzemesi alanının gelişimine katkı sağlaması hedeflenmiştir. Çalışmada harçlara çimento ağırlığınca yüzde olarak 0.25, 0.5, 0.75 ve 1 oranlarında tungsten karbür eklenerek numuneler üretilmiştir. Üretilen harç numunelerine ultrases geçiş hızı, eğilme dayanımı, basınç dayanımı, su emme, elektromanyetik kalkanlama deneyleri ve SEM analizi yapılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda tungsten karbür oranı arttıkça eğilme dayanımı değerleri artmıştır. Tungsten karbür ilavesi aynı zamanda ultrases geçiş hızını arttırmıştır.
Ayakkabı sanayi poliüretan taban atıklarının beton agregası olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi
Bu çalışmada, Antakya Organize Sanayi bölgesinde üretim yapan Alkan Taban Fabrikası'nda, ayakkabı tabanı üretimi esnasında ortaya çıkan poliüretan taban atığının (PTA) betonda agrega yerine kullanılmasının beton özelliklerini nasıl etkilediği araştırılmıştır. Bu amaçla 3 farklı sette beton üretimi yapılmıştır. 1. setin tamamında CEMI 42,5 çimento kullanılırken PTA iri agrega ile hacimce %0, %5, %10, %15, %20 ve %25 oranlarında yer değiştirilmiştir. 2. sette PTA ile agrega 1. setteki oranlarda yer değiştirilirken aynı zamanda CEMI 42,5 çimentonun ağırlıkça %10'u yerine yüksek fırın cürufu (YFC) kullanılmıştır. 3. sette ise CEMI 42,5 çimentonun ağırlıkça %5'i yerine silika dumanı (SD) kullanılırken aynı zamanda PTA ile iri agrega hacimce %0, %5, %10, %15, %20 ve %25 oranlarında yer değiştirilmiştir. Bütün karışımlarda su/bağlayıcı oranı 0,4 ve bağlayıcı dozajı 450 kg/m3'tür. Üretilen taze beton karışımları üzerinde çökme, birim hacim ağırlık ve hava yüzdesi deneyleri yapılmıştır. Toplamda üretilen 18 farklı karışım 28 gün standart küre tabi tutulmuştur. 28 gün sonunda kürden alınan numuneler üzerinde basınç dayanımı, eğilme dayanımı, yarmada çekme dayanımı, test çekici, ultrasonik ses hızı, enerji yutma kapasitesi, aşınma, su emme, kapilarite, basınçlı su geçirimliliği, elastisite modülü ve dinamik elastisite modülü testleri yapılmıştır. Deney sonuçlarının hepsi birlikte değerlendirildiğinde PTA'nın betonda agrega yerine %10 mertebelerinde kullanılabileceği ve böylece bu atık malzemenin hem bertaraf edilerek ekonomiye kazandırılabileceği hem de doğal kaynak kullanımının bir kısmının önüne geçilebileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler : Poliüretan, Ayakkabı taban atığı, Sünek, Beton, Enerji yutma
Çimentolu ve polyester reçineli kompozit betonların mekanik özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
Bu tez kapsamında, çimentolu betonların zayıf eğilme dayanımı gibi negatif özelliklerini iyileştirmek hedeflenmektedir. Bu amaç doğrultusunda, basınç ve eğilme gibi mekanik özellikleri daha iyi olan, polyester reçine kullanılarak polimer beton ve polyester kaplı çimentolu beton numuneler üretilmiştir. Polimer beton ve çimentolu beton üretilirken dört farklı agrega karışım yüzdesinde ve yedi farklı agrega granülometrisi kullanılarak 4x4x16 cm ebatlarında numuneler üretilmiştir. Çimentolu betonların mekanik özelliklerini iyileştirmek amacıyla çimentolu beton numuneleri polyester ile kaplanmıştır. Polyester kaplı çimentolu beton numuneleri, 4 farklı agrega karışım yüzdesinde 7 farklı agrega granülometrisi kullanılarak 2x2x14 cm ve 3x3x15 cm ebatlarındaki çimentolu beton numuneler üretilmiştir. Üretilen çimentolu beton numunelerinin üzerleri 1,0 cm ve 0,5 cm kalınlıklarında polyester reçine ile kaplanarak polyester kaplı çimentolu beton üretimi tamamlanmıştır. Polimer numuneler 35 gün oda sıcaklığında, çimentolu beton numuneleri ise 35 gün kür havuzunda kürlenmeye bırakılmıştır. Üretilen polimer beton, polyester kaplı çimentolu beton ve çimentolu beton numunelerine ulrases geçiş hızı, eğilme ve basınç deneyi testleri uygulanmıştır. Polimer beton, çimentolu beton ve polyester kaplı çimentolu beton numunelerinin mekanik özellikleri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucu elde edilen veriler tablolar ve grafikler şeklinde sunulmuştur.
Isparta ili bazı agrega ocaklarından alınan agregaların metilen mavisi değerinin beton mukavetine etkisi
Bu çalışmada; Isparta'daki altı farklı agrega ocağından alınan agregaların metilen mavisi değerinin basınç dayanımına etkisi araştırılmıştır. Deneylerde firma isimleri A-B-C-D-E-F şeklinde kodlanmıştır. Deneylerde değişken malzeme ince agrega (0-4 mm) dır. Kimyasal katkı, çimento, su/çimento ve diğer malzemeler sabit tutulmuştur. Tek bir değişken ile hedeflenen sonuçlara daha net bir şekilde ulaşılmak istenmektedir.
Farklı mineral katkı içeren harç numunelerinin dayanım ve dayanıklılık özelliklerinin incelenmesi
Türkiye, yılda 120 milyon metreküpe yaklaşan beton üretimi ile Avrupa'da en çok beton üretimi yapan birinci, dünyada ise üçüncü ülke konumundadır. En önemli yapı malzemelerinin başında gelen betonun servis ömrü boyunca işlevini yerine getirebilmesine durabilite, dayanıklılık veya kalıcılık adı verilmektedir. Ülkemizde özellikle son yıllarda gelişen beton üretim teknolojileri ile birlikte üretilen betonun basınç dayanımının (yük taşıma kapasitesi) yanında durabilitesi (kalıcılık, dayanıklılık) de büyük önem kazanmıştır. Betonun günümüzde yapı elemanı olarak kullanım şekli olan betonarme ise betonun demir donatı ile biraraya gelmesi sonucu oluşan kompozit bir malzemedir ve donatı, betona üstün özellikler kazandırmaktadır. Betonun basınç dayanımındaki artış betonun birçok özelliği gibi durabilitesini de olumu olarak etkilemektedir. Ancak yeterli basınç dayanımını sağlayan betonarme bir eleman, tasarım açısından yeterli durabilite özelliklerine sahip değil ise kısa sürede kullanılamaz hale gelebilir ya da uzun vadede ilk üretim maliyetine varan bakım ve onarım masrafları doğurabilir. Örneğin 1999 yılında gerçekleşen Marmara depreminde yıkılan birçok binada donatı korozyonu nedeniyle donatıların neredeyse sadece izinin kaldığı gözlemlenmiştir. En az bakım ve onarım gerektirecek şekilde dizayn edilen betonarme yapılar, başlangıç gideri nispeten az olan fakat sık sık bakım gerektirecek yapılara göre çok daha ekonomiktir. Betonun bozulmasına yol açan etmenler fiziksel, mekanik ve kimyasal kökenli olabilmektedir. Fiziksel ve mekanik etmenlere donma-çözülme, darbe, aşınma, erozyon ve oyulma örnek olarak gösterilebilir. Kimyasal etmenlere ise alkali-agrega reaksiyonları, donatı korozyonu, karbonatlaşma, sülfat etkisi örnek verilebilir. Doğru tasarlanmış ve geçirimsiz bir beton, içerisinde yer alan donatıyı korozyondan koruyarak yapının dayanıklılığını istenen düzeyde tutar. Ancak betonun yeterli geçirimsizliğe sahip olmamasından dolayı zararlı iyonların betonun içerisine difüzyonu ya da karbonatlaşma ile betonun zamanla alkalinitesini kaybetmesi sonucu donatı korozyonu gerçekleşmektedir. Günümüzde donatı korozyonu betonarme yapılarda servis ömrünü belirleyen en önemli faktörlerin başında kabul edilmektedir. Bu tez çalışmasında, doğal zeolit minerali ve başka sanayi kollarının atık malzemesi konumundaki öğütülmüş yüksek fırın cürufu (YFC) ve borjips atığının tek başına ve belirli karışım oranlarında kombine şekilde harç numuneleri üretiminde kullanılmasının numunelerin basınç dayanım ve durabilite özellikleri üzerindeki etkisi araştırılacaktır. Harç numunelerinin hazırlanması ve basınç dayanımı testleri TS EN 933-1 standardına göre gerçekleştirilecektir. Harç numunelerinin klorür iyon geçirimliliği ve karbonatlaşma direnci üzerine durabilite deneyleri yapılacaktır. Klorür iyon geçirimliliği testleri ASTM C1202-12 ve NT BUILD 492 standardlarına göre, karbonatlaşma direnci testleri ise EN 13295 standardına göre gerçekleştirilecektir. Çalışma sonucunda doğal zeolit mineralinin belirli oranlarda harç numuneleri içerisinde kullanılmasının, özellikle dayanım ve durabilite özelliklerine kayda değer bir olumsuz etkisinin olmadığı söylenebilmektedir. Başka sanayi kollarının atık malzemesi durumundaki yüksek fırın cürufu (YFC) ve borjips atığının ise durabilite özellikleri ile birlikte değerlendirildiğinde üretim amacına yönelik olarak belirli oranlarda harç numuneleri içerisinde kullanılabileceği görülmüştür. Bu çalışmanın deneyleri gerçekleştirilenatık malzemelerin beton üretiminde çimento yerine ikame edilerek kullanılabilmesi yönüyle, çevre duyarlılığının büyük önem kazandığı günümüzde atık malzemelerin bertarafına katkı sağlayacağı ve üretim prosesi sırasında yüksek oranda karbondioksit emisyonuna sebebiyet veren çimentoya olan ihtiyacı azaltacağı düşünülmektedir.
Van Gölü havzasındaki pomza ve perlit madenlerinin ekonomik jeolojisi
Pomza ve Perlit kullanılarak üretilen ürünler inşaat sektöründe yapı elemanı olarak sıkça kullanılmaya başlamıştır. Pomza ve perlitin hafif, gözenekli ve yüksek silis içermesi; betonarme yapılarda yük ve enerji tasarrufu sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında pomza ve perlit madenlerinin fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerinin tayini ile köpük ajanı kullanılarak köpük betonda agrega olarak kullanılabilirlikleri araştırılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde Van Gölü Havzası kuzey-kuzeybatı-güneybatı yönünde alınan pomza ve perlit madenlerinin XRD ve ince kesit analizleri yapılmış, pomza ve perlitin hangi tür malzemeden türediğinin ve kimyasal bileşenlerinin incelenmesi amacıyla jeokimyasal analizler yapılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde pomza ve genleştirilmiş perlit kullanılarak köpük beton üretilmiştir. Elde edilen köpük betonların yapı sektöründe kullanılabilirliğini tespit etmek için köpük beton örnekleri üzerinde tek eksenli basınç deneyi, donma-çözülme ve ısı iletkenliği deneyleri yapılmıştır. Ayrıca çimento yerine belli miktarlarda pomza kullanılarak bu şekilde elde edilen köpük betonların basınç dayanım ve donma-çözülmeye karşı verecekleri reaksiyonlar tespit edilmiştir. Deneysel çalışmalarda 90 mikrondan küçük pomzanın % 30'a kadar çimento ile yer değiştirmesiyle nispeten daha iyi basınç dayanımına sahip olduğu ve donma çözülmeye karşı daha dirençli olduğu tespit edilmiştir. Pomza ve perlitin köpük beton içinde agrega olarak kullanılmasıyla birlikte 728 kg/m3'de 3.1 Mpa değerine ulaşılmıştır. Perlit agregalı köpük betonlarında ise 273 kg/m3'de 0,078 W/k ısı yalıtım değerine ulaşılmıştır.
Kütle betonunun soğutulmasında boru içerisine yerleştirilmiş türbülatörün etkisi
Tarihin ilk anından günümüze dek uygarlığın en büyük göstergelerinden olan yapılaĢmada birçok farklı yapı malzemesi kullanılmıĢtır. Son yüzyıllarda ise bu yapı malzemelerinin en yaygın olarak kullanılanı beton malzemesidir. Bu yapı malzemesi ile insanlığa hizmet eden barınaklar ve çeĢitli yapılar inĢaa edilmektedir. Bu denli önem arz eden bir malzemenin çeĢitli açılardan bilimsel olarak araĢtırılmasının önemi gün geçtikçe daha da artmaktadır. Özellikle devasa boyutlarda inĢaa edilmesi gereken barajlar, nükleer santraller, köprü ayakları gibi yapıların yapımı esnasında betonun termal davranıĢı yapıyı riskli hale getirebilmektedir. Bu termal davranıĢ betona bağlayıcılık özelliği kazandıran çimento malzemesinden kaynaklanır. Çimentonun su ile birleĢimi esnasında gerçekleĢen reaksiyonlar betonun içerisinde yüksek miktarda ısının açığa çıkmasına neden olur. Buna bağlı beton içerisinde artan sıcaklığın kontrol altına alınabilmesi mühimdir. Bu çalıĢma kapsamında aynı karıĢım oranlarına sahip 3 adet 90x90x90 cm ebatlarına sahip kütle betonu numuneleri hazırlanmıĢtır. Bu numunelerin ilki herhangi bir soğutma iĢlemine tabi tutulmamıĢtır. 2. numune ahĢap kalıp içerisine yerleĢtirilen ve ahĢap kalıbın merkezinden geçen düz boru ile soğutulmuĢtur. 3. numune boru içerisine yerleĢtirilmiĢ türbülatör ile soğutulmuĢtur. Beton dökümü öncesi ahĢap beton kalıbının belirli noktalarına yerleĢtirilen 7 adet termokupl ile beton dökümü sonrası sıcaklık değiĢimleri gözlemlenmiĢtir. Yapılan deneysel çalıĢmada 3 numune içinde 48 saat boyunca 1 dakikalık periyotlarla termokupl ölçümleri bilgisayar ortamına aktarılmıĢtır. Bu kaydedilen veriler ile 3 numunenin belirli noktalarındaki sıcaklık değiĢimleri karĢılaĢtırılmıĢtır. Bu doğrultuda boru içerisine yerleĢtirilen türbülatörün kütle betonu numunesindeki sıcaklık değiĢimine olan etkisi incelenmiĢtir. Bu çalıĢmada son yıllarda giderek önemi artan kütle betonların sıcaklık kontrolüne yeni bir yaklaĢım getirilmeye çalıĢılacaktır.
Beton yol kaplamalarında bor ve ürünlerinin kullanılması
Türkiye, doğal yeraltı kaynaklarından olan bor rezervinin %73 'ne sahiptir ve dünyanın bor ihtiyacının %50'sini sağlamaktadır. Bu çalışmada bor ürünlerinden olan kolemanit ve üleksit mineralleri çimentoya katılarak beton üzerindeki etkisi araştırılmıştır. %2, %4, %6, %8 ve %10 oranlarında kolemanit ve üleksitin çimentoyla yer değiştirmesiyle Su/Çimento oranı 0,47 olan numuneler üretilmiştir. Basınç dayanımı değerinin C30/37 olması hedeflenmiştir. Numuneler küp, silindir ve prizmatik kalıplara dökülmüştür. 7, 28 ve 90 günlük priz süresine sahip beton numuneler üzerinde Schmidt Çekici, ultrases geçiş hızı, basınç dayanımı deneyleri yapılmıştır. 90 günlük numuneler üzerinde donma- çözülme ve eğilme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları değerlendirildiğinde kolemanit katkısı içeren numunelerde basınç dayanımlarının arttığı gözlenirken, üleksit katkılı numunelerde dayanımların düştüğü görülmüştür. Ultrases hızı deneylerinin sonuçlarına göre katkılı numunelerde beton kalitesinin mükemmel olduğu gözlenmiştir. Donma- çözülme deneylerinde katkılı betonlarda ağırlık kaybı yaşanmıştır. Numuneler eğilme deneylerinde gevrek kırılma göstermişlerdir. Bunun sebebi numunelerde lif kullanılmamasıdır. Sonuç olarak bor tiplerinden kolemanitin basınç ve eğilme dayanımını arttırdığı için beton yollarda kullanılabileceği; üleksitin ise dayanımı büyük oranda düşürdüğü için katkı malzemesi olarak kullanılamayacağı düşünülmektedir. Ayrıca bor minerallerinin beton karışım suyunu hızlıca çektiği ve beton prizini geciktirdiği de gözlenmiştir. Bu çalışmada seçilen % 2, %4, %6,%8 ve %10 kolemanit katkısı aynı zamanda beton için hedeflenen C30/37 basınç dayanım sınıfını da sağlamıştır. Betonun dayanım özelliği göz önüne alındığında optimum kolemanit katkısının %8 olduğu görülmüştür.
Beton ve asfalt atığı içeren kolemanit katkılı harçların mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi
İnşaat sektöründe yaygın olarak kullanılan beton veya harçların yaklaşık %70-75'ini agrega oluşturmaktadır. Geri Dönüştürülmüş Agrega (GDA) doğal ham madde tüketimini, çevre kirliliğini ve enerji kullanımını azaltarak maliyeti düşürmektedir. Geri Dönüştürülmüş Beton Atığı (GDBA) ve Geri Dönüştürülmüş Asfalt Atığı (GDAA) beton veya harçlarda agrega yerine belirli oranlarda yer değiştirilerek kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında, GDBA ve GDAA içeren Kolemanit (K) katkılı harçların mekanik ve fiziksel özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar için üretilen harç numunelerinde bağlayıcı olarak CEM I 42.5/R tipi Portland Çimentosu, agrega olarak ise 0-4 mm boyutlarında kırma kum, GDBA ve GDAA kullanılmıştır. Kırma kum ile ağırlıkça %25, %50, %75 ve %100 oranlarında GDBA ve GDAA, çimento ile ağırlıkça %1, %2 ve %3 oranlarında K ikame edilerek karışıma dahil edilmiştir. Üretilen 40x40x160mm boyutlarındaki numunelere 7., 28. ve 90. günde eğilme ve basınç dayanımı, ultrases geçiş hızı, su emme, porozite ve elektriksel özdirenç deneyi yapılmıştır. 71x71x71mm boyutlarında üretilen numunelere ise 28. ve 90. günde aşınma deneyi yapılmıştır. GDAA içeren numunelerin GDBA içeren numunelerden daha düşük porozite ve su emme yüzdelerine sahip olduğu, GDBA ve GDAA kullanımı ile K0 (referans) numunesine göre ultrases geçiş hızı değerlerinin azaldığı, eğilme dayanımının %45 ve basınç dayanımının %25 oranında azalma gösterdiği tespit edilmiştir.
Cam tozu kullanılarak üretilen lifli betonların asit etkisi altında mühendislik özelliklerinin incelenmesi
Çimento üretiminin çevresel etkileri alternatif bağlayıcı malzemelere olan ihtiyacı arttırmıştır. Yapılan araştırmalarda camın betonun taze haldeki özellikleri ve mekanik dayanımı üzerinde olumlu etkilere sahip olabileceğini göstermiştir. Bu çalışma, mineral katkı olarak kullanılan Cam Tozu (CT) nun betonun fiziksel ve mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini detaylı bir şekilde incelemektedir. Araştırma sürecinde, farklı kürlenme sürelerini tamamlamış lifli betonların üzerinde basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, su emme, porozite, aşınma, kapiler su emme, elektriksel özdirenç ve ultrases geçiş hızı gibi deneyler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, 28 günlük kürlenme süresini tamamlamış numuneler, sülfürik asit (SA) çözeltisine maruz bırakılarak fiziksel ve mekanik özelliklerindeki değişiklikler incelenmiştir. Beton karışımında CEM I 42.5 R portland çimentosu, çimento ile ağırlıkça %0, %10, %20 ve %30 oranlarında CT, 0-4 mm kırma kum ve 4-16 mm tane boyutlarına sahip kırma taş agregası, 1 kg/m3 sabit oranda Cam Lif (CL) ve Bazalt Lif (BL) kullanılmıştır. Su/Çimento oranı 0.45 olarak sabitlenmiş ve ek olarak ağırlıkça %1.2 oranında akışkanlaştırıcı kimyasal katkı karışıma eklenmiştir. Sonuçlar, %10 CT ilavesinin, asit çözeltisi ve normal kür koşulları altında betonun mekanik ve fiziksel özelliklerinde daha iyi sonuçlar verdiğini göstermektedir. Bu bulgular, çimento endüstrisinde çevre dostu alternatiflerin önemini vurgularken, betonun dayanıklılığını artırmak için cam tozu ve lif kullanımının etkilerini ortaya koymaktadır.
Development of bio-based admixtures for cement-based materials
Recent developments in concrete technology enabled us to design highly flowable self-levelling mortar mixes. Generally, high flowability is obtained by incorporation of strong superplasticizers, which could also increase the amount of segregation and bleeding in the mixes. To eliminate this possible thread, viscosity modifying admixtures (VMA) should be added to the cement-based mixes. Advances in construction technology and rise in the importance of sustainability initiatives also reinforce the use of biological admixtures. Through the literature, nopal mucilage, brown algae, and bacterial cell walls were proposed as alternatives to conventional VMAs. However, these alternatives require extra processing which results with a higher unit cost compared to admixtures that could be directly obtained from nature, like the direct addition of cells. In this study, it is considered that incorporation of 4 vegetative Peanibacillus polymyxa, Sporosarcina pasteurii, Bacillus megaterium, and Bacillus subtilis cells may modify the viscosity of cement-based mixes and could serve as VMAs. Yet, it is also important to assess the influence of these cells on the hardened performance of the mix. This study aims to evaluate the influence of abovementioned bacterial cells on, initial setting time, rheology, capillary water absorption, compressive and flexural strength of cement paste and mortar samples. The vegetative cells were added to mixing water by 0.1% of binder weight at a w/b of 0.45. Based on our study, incorporation of cells caused modifications in both fresh and hardened state properties of cementitious mixtures. In conclusion, rheology of cement-based mixes could be improved by direct inoculation of live bacteria cells without sacrificing from the hardened state performance of the cementitious materials.
High volume fly ash concretes for sustainable applications in construction
Reducing CO2 emission has become one of the most important subjects that the world focuses. Various actions are taken to make the construction materials and methods sustainable since the construction industry has a great contribution to the world's CO2 emissions. Replacement of cement with alternative binders is considered the most efficient and practical way to increase the sustainability of concrete. Fly ash usage in concrete has several effects for increasing sustainability. It decreases the use of cement and environmental pollution while it enhances some properties of concrete. Increased level of replacement further decreases environmental damage made by the production of concrete if targeted performance parameters could be obtained. In this study, the fresh properties, strength properties, and durability properties of different concrete mixtures were examined. The structural design of an industrial floor was made by using these ordinary concrete (PCC) and high-volume fly ash concrete (HVFAC), and the materials were compared by means of required thickness, environmental impact, and economic impact. Two replacement levels (40-60%) and two water/binder ratios (W/B) (0.35-0.50) were considered, and the mechanical properties of the mixtures were determined. Based on TR34, thickness design for an industrial floor was done for all concrete series. Environmental and economic impact analysis was done for all concrete series. Compared to PCC mixtures, lower mechanical properties, higher thickness requirements, and lower environmental impact values were found for HVFAC mixtures. With decreasing W/B, enhanced performance parameters were obtained for both PCC and HVFAC mixtures. The results of this study show that the environmental impact of concrete could be further decreased by increasing the replacement level of fly ash and still targeted performance parameters could be obtained from industrial floors.
Ultrases geçiş süresi yönteminin betona uygulanması
- 11 - ÖZET ULTRASES GEÇİŞ SÜRESİ YÖNTEMİNİN BETONA UYGULANMASI SİYAHİ, Bilge Yüksek Lisans Tezi, İnş.Müh. Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Ömer Rıza Akgün Ocak 1986, 53 sayfa Bu çalışmada, hasarsız deney yöntemlerinden ultrases geçiş süresi yöntemi ile Eskişehir'de çeşitli inşaatlarda kullanmak üzere imal edilen ve basınç dayanımları bulunmak için Yapı Malzemesi Laboratuvarına getirilen beton numuneler incelenmektedir. Çalışmanın amacı; beton kalitesini incele mek, ultrases geçiş hızı ile basınç dayanımı arasındaki ilişkiyi bulmak, ultrases geçiş hızının beton yaşı ile nasıl değiştiğini belirlemektir. Küp numunelerden 120 tanesi üze rinde deneyler yapılarak, ultrases geçiş hızı ile basınç da yanımı arasında amprik bir ilişki, en küçük kareler yöntemi ile belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Hasarsız deneyler, ultrases deneyleri, basınç dayanımı, beton kalite kontrolü
Grafen kullanımının harçların mekanik özeliklerine ve korozyon dayanıklılığına etkisi
Beton, en yaygın kullanılan yapı malzemesidir. Betonun çekme dayanımı, basınç dayanımına göre oldukça düşüktür. Bu nedenle günümüze kadar, çelik takviyelerle betonun çekme dayanımı iyileştirilmiştir. Çelikteki korozyon oluşumu, servis ömrünü düşürmekte ve yapıyı kullanılamaz hale getirebilmektedir. Grafen günümüzde mekanik, elektriksel ve birçok üstün özelikleriyle çeşitli alanlarda kullanılan bir nanomalzemedir. Betonda grafen gibi nanokompozitlerin kullanılması; betonun mekanik, fiziksel ve dayanıklılık özeliklerinde iyileşmelere sebep olmaktadır. Bu çalışmada, grafen kullanımının harçların mekanik özeliklerine ve korozyon dayanıklılığına etkisi araştırılmıştır. Çalışmada referans karışımı, %0.25, %0.5, %1 ve %2 grafen katkılı prizmatik harç numuneleri üretilmiştir. Ayrıca, dayanıklılık özeliklerini belirlemek amacıyla çelik donatılı lolipop numuneler üretilmiştir. Deney numuneleri; yapılacak olan mekanik, fiziksel ve dayanıklılık özelikleri deneyleri öncesinde 7 ve 28 gün suda kür edilmiştir. Bu harç numuneler üzerinde fiziksel özelik deneylerinden birim ağırlık ve ultrases geçiş süresi deneyleri, mekanik özelik deneylerinden eğilme dayanımı, basınç dayanımı ve aderans-çelik donatı çekme deneyi, dayanıklılık deneylerinden ise elektriksel direnç, hızlandırılmış korozyon ve yarı hücre potansiyeli deneyi yapılmıştır. Bu çalışmada ayrıca, kullanılan grafen malzemenin katkılı ve referans numuneler üzerinde mekanik, fiziksel ve dayanıklılık özeliklerindeki değişimler de incelenmiştir. Deney sonuçları incelendiğinde, grafen kullanımının harçların korozyon dayanıklılığını artırdığı gözlemlenmiştir. Referans ve katkılı numuneler karşılaştırıldığında %0.5 oranında grafen kullanımının, referans numuneye kıyasla eğilme dayanımını önemli miktarda artırdığı gözlemlenmiştir.
Kompakt yarma-çekme numunelerinin betonun kırılma mekaniğine göre uygulama potansiyelinin araştırılması
Yarı gevrek bir malzeme olan betonda çok sayıda çatlak, boşluk ve kusurlar bulunur ve çatlamış bir beton/betonarme yapı, ancak kırılma mekaniği prensipleri kullanılarak gerçekçi bir şekilde analiz edilebilir. Bu amaçla birçok araştırmacı tarafından teknolojik ve nümerik alanlardaki gelişmelere paralel olarak, lineer olmayan kırılma mekaniği prensipleri geliştirilmiştir. Betonun kırılma mekaniğinde kiriş numuneler yaygın olarak kullanılmakla birlikte, merkezi çatlaklı küp ve silindir numunelerin taşınabilirlik ve hafiflik açısından bazı avantajlara sahip olduğu görülmüştür. Son yıllarda bu tip numunelerin betonun kırılma mekaniğinde başarılı uygulamalarına literatürde ver verilmiştir. Bu arayışın bir devamı niteliğindeki sınır çatlaklı kompakt yarma-çekme numuneler, kama yarma numunelerine alternatif olarak geliştirilmiş ve sınırlı da olsa bir deneysel çalışma ile başarıyla kullanılabilirliği gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında, önceki sınırlı çalışmanın kapsamı farklı maksimum agrega boyutlarına (4, 8, 16 ve 25 mm) sahip beton karışımlar kullanılarak genişletilmiştir. Deney verileri (numune tepe basınç değerleri, yani kırılma yükleri) elde edildikten sonra literatürdeki eşdeğer elastik çatlak modellerinden iki parametreli model ile deney sonuçları analiz edilmiştir. Sonuçların karşılaştırılması için aynı zamanda 4 ve 8 mm lik agregalı karışımlarda çentikli kiriş numuneler üzerinde üç noktalı eğilme deneyi yapılmıştır. Kirişlerin pik yükleri hem iki parametreli hem de efektif çatlak modeline göre analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonuçların oldukça uyumlu olduğunu göstermiştir.
Farklı katkı maddelerinin ve karışım oranlarının tarımsal sulama sistemlerinde kullanılan betonların fiziki ve mekanik özelliklerine etkileri
Bu arastırmada; sulama sistemlerinde kullanılan beton kaplamaların, fiziksel ve mekanik özelliklerini gelistirmek amacıyla betona farklı katkı maddelerini, degisik oranlarda katarak; bu katkıların nasıl bir etki yapacagının belirlenmesi amaçlanmıstır. Bu amaca yönelik olarak; agrega deneyleri, farklı katkı maddeleri ve karısım oranları ile hazırlanan beton harcı üzerinde taze beton deneyleri, yine aynı malzemeden hazırlanan standart beton örnekler üzerinde asagıda sıralanan ve betonun mekanik ve fiziksel özelliklerinin tespitine yönelik deneyler yapılmıstır. Hazırlanan örnekler üzerinde, agrega deneyleri, beton karısım hesabı, taze beton deneyleri, sertlesmis beton deneyleri ve beton test sonuçlarının istatistik degerlendirmesi yapılmıstır. Yapılan analizler sonucunda, kontrol grubundaki her katkı grubu için beton yası artısına karsı, mukavemet özelliklerinde artıs izlenmistir. Aynı durum bütün deneme gruplarında da izlendiginden, genel olarak beton yası arttıkça mukavemet özelliklerinin de iyilestigi söylenebilir. Katkı çesidi ve oranlardaki degisime baglı olarak, mukavemet ve su isleme derinliginde artma ve azalma yönünde degisimler gözlemlenmistir. Sıvı deterjan ve granül sabun katkılı betonların %0,05'lik oranından sonra basınç dayanımları düsmektedir. Beton yası ve kimyasal katkı oranı arttıkça, basınç dayanımının ve geçirimsizligin arttıgı söylenebilir. Belirli oranlardan sonra uçucu kül katkısının da betonun basınç dayanımını düsürdügü sonucuna varılmıstır. 28 Günlük beton örneklerinde, farklı katkı oranları için, su isleme derinligi esas alınarak geçirgenlik özelligi belirlenmistir. Burada, bütün katkı çesitleri ve oranları içinde en iyi sonuç, uçucu kül katkısının %35'lik oranında bulunmustur. Maksimum mukavemet degeri de, bu katkı türünün %15'lik oranında bulunmustur. Uçucu külün %15 oranına kadar; beton kimyasalının da, kullanım talimatındaki oranlarda katılarak elde edilen betonun, sulama sistemlerinde kanal kaplaması için uygun oldugu söylenebilir. Anahtar kelimeler: Beton, Sulama, Beton Deneyleri, Agrega
Şanlıurfa taş ocaklarından elde edilen agregaların beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu çalışmanın konusunu, Türkiye'de sektörüyle birlikte beton üretimi de son yıllarda etkin bir şekilde artış göstermiştir. Türkiye 2009 yılıyla beraber Avrupa'da beton üretimi yapan ülkeler sıralamasında lider konuma gelmiştir. Beton; çimento, su ve agrega karışımıyla birlikte istenilen durumda kimyasal ve mineral katkı maddeleri ilave edilerek oluşan, başlangıçta şekil verilecek kıvamda olup, zamanla sertleşen, dayanım ve direniş kazanan muazzam bir yapı malzemesidir. Beton bileşim malzemesi olarak agrega önemli yere sahiptir. Agregalar beton birleşiminde su ve çimento ile birlikte karıştırılarak kullanılan, kırmataş, çakıl, kum gibi daneli malzemelerdir. Bu çalışmada Şanlıurfa ilinde bulunan Seferoğlu Taş Ocağı ve Madencilik ve Yetimoğlu Mucur ocaklarından elde edilen agregaların beton üretiminde kullanımı ve uygunluğu araştırılmıştır. Beton üretiminde kullanılan en pahalı malzeme çimento olmasına rağmen en ucuz malzeme ise agregadır. Bundan dolayı, beton karışımında olabildiğince agrega kullanmak ekonomik olmaktadır. Bu çalışmada beton üretiminde kullanılmak üzere Şanlıurfa yöresinde bazı taş ocaklarından alınan agrega numunelerine elek analizi deneyi yapılarak grolülometrisi belirlenmiştir. Ayrıca birim özgül ağırlık, hacim ağırlık, organik madde tayini, alkali-silika reaksiyonu, donma ve çözülmeye karşı direnç Los Angeles aşınma, yüksek sıcaklık deneyi, kılcal su geçirimliliği, ultrasonik ses hızı ölçümü ve basınç deneyi yapılarak fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Standartlara göre beton karışım hesabı yapılarak 15x15x15 cm toplam 12 adet beton küp numune üretildi. 7 ve 28 günlük betonların basınç dayanım sonuçları elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Agrega, Beton, Taş Ocakları
Investigation of self-compacting geopolymer concrete at elevated temperature
This research investigates the effect of high temperature on self-compacted geopolymer concrete (SGPC) that is prepared by using fly ash (FA) as binder material with sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2 So3) as the alkaline activator. On the other hand, this research is studying the effect of different concentrations of NaOH (12M,14M,16M) on fresh characteristics, mechanical properties, and fire resistance of SGPC. So, in this study three mixes were designed and cured a room temperature. The SGPC specimens were exposed to five levels of temperature (room temperature, 200 0C, 400 0C, 600 0C, and 800 0C) for 1.5 hours, after 28 days of curing at room temperature. Mechanical properties of SGPC were investigated such as compressive strength, modulus of rupture, and split tensile strength. Fresh properties of SGPC were Also investigated such as slump test, L-box test, V- funnel test. the results are found that the increase of the molarity has an adverse effect on the fresh properties of the SGPC. While the mechanical properties of the SGPC are enhanced by increasing the molarity. Additionally, all mixes are showed good fire resistance. But, the mix with 16 M is showed better fire endurance. Where the increase in the molarity increases the fire resistance of SGPC.
Bentonit kilinin betonun termal ve mekanik özelliklerine etkisi
The use of concrete as a building material in civil engineering applications is quite common and concretes produced by replacing some of the cement with natural or industrial mineral additives are becoming increasingly common. In order to obtain new types of concrete with relatively high strength, low density and better thermal conductivity, a number of experimental studies were carried out. This thesis examines the effects of bentonite clay on the thermal and mechanical characteristics of concrete. %0, %5, %15, %30 bentonite clay was replaced by Portland cement CEM II 42.5 R by volume in proportions and standard mortar samples were prepared in 5 different series, including control samples. In addition, artificial aggregates, which the powder mixture of 90% ground granulated blast furnace slag and 10% Portland cement by weight were pelletized through cold-bonded agglomeration process, were partially used instead of natural coarse aggregates in samples containing bentonite in different proportions. As a result of 28-days experimental and theoretical tests, compared to the control sample, the B5 sample had a 94.73% increase in mechanical strength with a reduction of 31.22% in thermal conductivity rate. It was revealed that the most suitable bentonite ratio that can be used in concrete mix is 5%. According to the thermal conductivity test results, it was observed that samples with bentonite content decelerated the thermal conductivity between 30.2% and 39.81% compared to the control sample and bentonite content provided positive effects on the thermal properties of concrete samples.
Tepki yüzeyi yöntem bilgisinin beton uygulamasında kullanılabilirliğinin geliştirilmesi
Bütünsel nitelik yönetimi uygulamalarında müşteriye uygun nitelik düzeyine sahip ürün sunabilmek amacıyla tepki yüzeyi yöntembilgisi kullanılmaktadır. Beton uygulamalarında en uygun standard sapma aralığında istenen işlenebilme ve dayanımda betonlar üretmek önemlidir. Bu amaçla çok sayıda parametrenin etkin olduğu hazır beton üretiminde öncelikle istenen işlenebilme ve basma dayanımına etki eden eş zamanlı kontrol edilebilir değişkenler belirlendi (Su/Çimento (S/Ç), dozaj, Çimento standard dayanımı (fcc), karışım agrega incelik modülü (kk), ince agrega (İA), katkı maddesi (kimyasal katkı maddesi, KM) ve agrega türü (AT)).Belirlenen kontrol edilebilir değişkenlerin uygulamada kullanılan farklı en büyük tane büyüklükleri için farklı değişim aralıklarına sahip olması gerekir. Bu nedenle uygulamada en çok kullanılan 11.2 mm ve 22.4 mm en büyük tane büyüklüğü için ayrı tasarımlar gerçekleştirildi. Özellikle bu çalışmada ?eş zamanlı kontrol edilebilir? deyimi, bileşenlerin her birinin deneyleri ile beton deneyleri arasında uzunca bir zaman farkı bulunan hazır beton uygulamasındakinin tersine, özelikleri bilinen bileşenlerle üretilmiş beton özeliklerinin belirlenmesi anlamında kullanılmaktadır.Tepki yüzeyi yönteminin birçok uygulaması doğasında ardışıklık (peşpeşe gelen işlemler dizisi) içerir. Bu ardışıklığın kapsamı ?eleme deneyleri (evre sıfır)?, ?evre bir? ve ?evre iki? olarak adlandırılır. Eleme deneyleri kapsamında 27-3kısmî faktöriyel tasarım, ?evre bir? ve ?evre iki? kapsamında D-Eniyileme tasarımı kullanıldı.İşlevsel bölgenin belirlenebilmesi için öncelikle kontrol edilebilir etki değişkenlerinin değişim aralıkları beton çökme değeri üzerinde 27-3, 26-2 ve 26-1 kısmî faktöriyel tasarımlar gerçekleştirilerek belirlendi. Değişim aralıkları belirlenen 7 kontrol edilebilir etki değişkeni için 27-3 kısmî faktöriyel tasarım kullanılarak Den büyük = 11.2 betonlarda karışım agrega incelik modülü? ve Den büyük = 22.4 mm betonlarda ?ince agrega? etki değişkenlerinin çökme ve basma dayanımı tepki değişkenleri üzerindeanlamlı düzeyde etkiye sahip olmadıkları belirlendi. Her iki en büyük agrega tane büyüklüğü için kontrol edilebilir etki değişkeni sayısı 6?ya indirildi ve gerçek tepki fonksiyonlarının (model) elde edilebilmesi için 27-3kısmî faktöriyel tasarım yükseltgenerek elde edilen D-Eniyileme tasarımı kullanıldı. D-Eniyileme tasarımından elde edilen (köşe (gerçek) ve merkez noktalara sahip) veriler üzerinde farklı model terimleri seçilerek Tasarım 1, 2 ve 3 için tepki modelleri oluşturuldu. Beton basma dayanımı için uygulamada kullanılmakta olan ç/(ç+s+h) etki değişkeni de S/Ç etki değişkeni yerine kullanılarak tepki modelleri oluşturuldu (Tasarım 4).Model uygunluğunun iyileştirilmesi amacıyla Den büyük = 11.2 mm için Tasarım 1(Karekök), 2 (Karekök), 3 (Karekök) ve Den büyük = 22.4 mm için Tasarım 1 (Kuvvet), 2(Kuvvet), 4 (Kuvvet)?de çökme tepki değişkenine dönüştürücü uygulandı. Basma dayanımı tepki değişkenine ise Den büyük = 22.4 mm için Tasarım 1 (Doğal logaritma), 2(Doğal logaritma), 3 (Ters karekök) ve 4 (Ters karekök)?de dönüştürücü uygulandı fakat Den büyük = 11.2 mm için sadece Tasarım 1 (Karekök)?de dönüştürücü uygulandı, Tasarım 2, 3, 4?de dönüştürücü uygulanmadı.Tasarım 1, 2, 3 ve 4?de çökme ve basma dayanımına ait modellerin anlamlı olduğu (p(Model) < 0.0001) görülmektedir. Buna rağmen tasarımların ?uyum yokluğu?nun anlamlılığı tasarımlara göre değişkenlik göstermektedir. Den büyük = 11.2 mm?de çökme tepki değişkenine ait uyum yokluğu değerleri Tasarım 1, 2, 3?de anlamsız (eş deyişle, belirlenen değişim aralığında çökme için elde edilen model uygun), Tasarım 4?de anlamlı (eş deyişle, belirlenen değişim aralığında çökme için elde edilen model yetersiz) olmaktadır. Basma dayanımına ait uyum yokluğu değerleri ise Tasarım 1, 3?de anlamsız, Tasarım 2, 4?de anlamlı elde edildi. Den büyük = 22.4 mm?de çökmeye ait uyum yokluğu değerleri Tasarım 1, 2, 3?de anlamlı, Tasarım 4?de anlamsız ve basma dayanımına ait uyum yokluğu değerleri ise Tasarım 1, 2, 4?de anlamsız, Tasarım 3?de anlamlı elde edildi.Çökme için oluşturulan modellerde; Den büyük = 11.2 mm için R2, ayarlı R2ve tahmini R2 nin en düşük değerleri Tasarım 4?te (sırasıyla, 0.8154, 0.7758 ve 0.6920), en yüksek değerleri Tasarım 3?te (sırasıyla, 0.9305, 0.9045 ve 0.8665) elde edildi. Den büyük = 22.4 mm için ise en düşük değerleri Tasarım 4?te (sırasıyla, 0.8794, 0.8552 ve 0.7942), en yüksek değerleri Tasarım 3?te (sırasıyla, 0.9713, 0.9475 ve Tanımsız) elde edildi. Basma dayanımı için oluşturulan modellerde; Den büyük = 11.2 mm için R2 , ayarlı R2ve tahmini R2?nin en düşük değerleri Tasarım 4?te (sırasıyla, 0.9540, 0.9479 ve 0.9341), en yüksek değerleri Tasarım 1?de (sırasıyla, 0.9798, 0.9730 ve 0.9618) elde edildi. Den büyük = 22.4 mm için ise en düşük R2 değeri Tasarım 1, 2 ve 4?te (sırasıyla, 0.9765, 0.9765 ve 0.9770), en yüksek değeri Tasarım 3?te (0.9838), en düşük ayarlı R2değeri Tasarım 4te (0.9693), en yüksek değeri Tasarım 3?te (0.9748) ve en düşük tahmini R2değeri Tasarım 3?te (0.9301), en yüksek değeri Tasarım 1 ve 2?de (0.9651) elde edildi.Tanılamalar durum istatistiğinde sınır değerleri aşan deneme sayıları Tasarım 1, 2, 3 ve 4 için sırasıyla 14, 4, 23 ve 6 elde edildi. Tasarım 3?te en fazla (16) olmak üzere, sınır değerleri aşan toplam deneme sayısı 35 olarak, ?dengeleme (manivela)? değerlerinde gerçekleşti. Tasarım 1, 2 ve 3 deneme noktaları (sayıları) her bir etki değişkeninin köşe (gerçek) (alt ve üst sınır) ve merkez noktalarında olacak şekilde belirlendi. Su/Çimento etki değişkeninin ç/(ç+s+h) olarak değiştirilmesi ile oluşturulan Tasarım 4 deneme noktaları her bir etki değişkeninin (özellikle kategorik etki değişkeninin) köşe ve merkez noktalarına tekabul etmemektedir. Bu nedenle tasarımların karşılaştırılması yapılırken özellikle etki değişkenleri farklı olan tasarımların ayrı düşünülmesi gerekmektedir.Belirlenen etki değişkenlerinin ana, ikinci dereceden ve ikinci, üçüncü vb. mertebeden etkileşimli terimlerin tepki değişkenleri üzerindeki anlamlı etki düzeylerini fiziksel olarak açıklamak mümkündür. Ayrıca modele eklenen terim sayısının artırılması ile elde edilen modelin R2değerinin yüksek olması (yaklaşık > 0.90), yani modelden her bir deneme noktasında gerçek değerin elde edilmesi (artık = 0) deneysel, ölçüm ve kontrol edilemeyen etki değişkenlerinin etkilerinin de modelde bulunmasına yol açacaktır. Bu nedenle modelin gerçekleşen anlamlılığı, p(Model) < 0.0001 (<< anlamlılık = 0.0100) ve R2 değerinin yüksek olması fiziksel olarak modelin anlamlı olduğunu kanıtlamak için yeterli değildir. Her bir deneme noktasına ait tanılamalar durum istatistiklerinin (dengeleme, Cook?s mesafesi vb.) değerlendirilerek ve tepki yüzeylerinin oluşturularak tepki değişkenlerinin işlevsel bölge içerisinde kalıp kalmadığının da göz önüne alınması gerekir.İstatistiksel çözümlemelerde seçilen anlamlılık düzeyi ( ) değiştikçe modele eklenen terim sayısı değişmektedir. Terim sayısının artması genelde R2değerini yükseltmekte, fakat modelin barındıracağı deneysel, ölçüm vb. hatâlarının etkinliğini de artırmaktadır. Bu nedenle farklı anlamlılık düzeyleri için modeller oluşturularak en uygun modelin belirlenmesi gerekir.Kontrol edilebilir değişkenlerin değişim aralıklarının türsel etkenler (kategorik faktörler; kalker ve bazalt) için ayrı ayrı belirlenmesi kontrol edilebilir etki değişkenlerinin etki düzeylerinin anlamlı olarak belirlenebilmesi bakımından uygun olmaktadır. Agrega kayaç kökeni, tane biçim ve yüzey özelikleri gibi kategorik özelikler sayısallaştırılabilir ve kontrol edilebilir duruma getirilebilirlerse birlikte değerlendirilebilirler.Beton bileşimi tasarımı iyileştirilmesi çalışmalarında etki değişkenleri türlerinin ayrımları istenen tepki değişkeni tür ve düzeylerinin arzu edilirlik düzeylerine göre belirlenmeli, eşzamanlılık düzeyini uyumlulaştırmak üzere, deney sıklıklarından başlayarak, nitelik denetim düzeyi, kayıpları en aza indirecek biçimde uygun seçilmelidir.Anahtar Kelimeler: Beton, çökme, basma dayanımı, tepki yüzeyi yöntembilgisi, kısmîfaktöriyel tasarım, D Eniyileme tasarımı, arzuedilirlik
Kentsel dönüşüm sürecinde inşaat atık molozlarının geri kazanılması
Türkiye, Kuzey Anadolu (KAF) ve Doğu Anadolu (DAF) olmak üzere iki ana fay zonunun üzerinde bulunan bir deprem ülkesidir. Ancak, ülkemizdeki yapıların büyük bir çoğunluğunun deprem gibi doğal afetlere karşı sahip olması gereken teknik gerekliliklere sahip olmadığı açıktır. Bununla birlikte, kaçak yapılaşma sonucu kayıt altına alınamayan yaşam gün geçtikçe artmış, bu durum kanunsuzluklara zemin hazırlamış, denetimi zorlaştırmıştır. Ülke genelinde kaçak yapılaşma alanları ile ekonomik ömrünü doldurmuş yapıların, gerekli tüm kentsel ve sosyal donatı hizmetlerini sağlayacak ve tüm doğal afet risklerini de bertaraf edecek şekilde yeniden tasarlanması gerekmektedir. Bu doğrultuda, güncel dilde kentsel dönüşüm yasası olarak bilinen, afet riski altındaki alanların dönüştürülmesini öngören yasa çerçevesinde 5 Ekim 2012'den itibaren yurt genelinde kentsel dönüşüm çalışmalarına başlanmıştır. 20 yıl sürmesi planlanan bu proje ile 6.5 milyon konutun yıkılıp yeniden yapılması öngörülmüştür. Kentsel dönüşüm projesinin nezih, konforlu ve güvenli bir yaşamın yanında doğaya büyük bir yük getireceği de aşikardır. Proje sonucunda yıllık 4-5 milyon tondan fazla inşaat ve yıkıntı atığının oluşması beklenmekte, atık molozların çevreye zarar vermeden uzaklaştırılması büyük bir çevre sorunu olarak ortaya çıkmaktadır. Atıkların doğrudan depolama sahalarına gönderilmesi büyük doğal alanların tahrip olmasına sebep olacaktır. Bununla birlikte doğal kaynakların verimli ve geri dönüşümlü bir şekilde kullanılması da sürdürülebilir kalkınmanın temel unsurlarından olup, Türkiye gibi gelişmekte olan ülkeler için büyük önem taşımaktadır. Özet olarak, depolama sahalarının yetersizliği ve bu atıkları depolamanın ülke ekonomisine getireceği yük unutulmamalı, hem ekonomik hem de çevresel sebepler ışığında atık molozların geri kazanım yoluyla yeniden değerlendirilmesi yoluna başvurulmalıdır. İnşaat atık molozlarının tekrar kullanılabilmesi için toplum bilincinin oluşturulması ve molozların yeniden kullanılabilirliği ile ilgili detaylı çalışmaların yapılması gerekmektedir. Bu nedenle bu çalışmanın temel konusu, molozlardan elde edilecek geri kazanılmış agregaların yeniden değerlendirilerek beton üretiminde kullanılması olmuştur. Kentsel dönüşüm sürecinde oluşan inşaat atık molozlarının geri dönüşümü ve iri agrega olarak yeniden beton üretiminde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bu çalışma kapsamında üretilen betonların fiziksel ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Karışımdaki doğal iri agregalar (I nolu mıcır ve II nolu mıcır), aynı granülometriye sahip geri kazanılmış agregalar ile yer değiştirilerek karışımdaki agregaların %25, %30 ve %55'inin geri kazanılmış agrega olması sağlanmıştır. Geri kazanılmış agregaların doğal agregalar ile yer değiştirilmesiyle oluşturulan kombinasyonlara ek olarak, tüm beton karışımlarına hacimce %0, %1 ve %1.5 oranlarında polipropilen lif ikame edilmiştir. Üretilen betonlarda taze ve sertleşmiş beton deneyleri gerçekleştirilmiştir. Fiziksel ve mekanik olmak üzere sertleşmiş beton deneylerinin tamamı 28. günde yapılmıştır. Beton üretimlerine başlamadan önce karışımlarda kullanılacak agregalarda elek analizi, özgül ağırlık, mevcut su içeriği, su emme, Los Angeles aşınma ve organik madde tayini deneyleri gerçekleştirilmiştir. Aynı karışım oranlarına sahip doğal agregalı ve geri kazanılmış agregalı betonların karşılaştırılması için taze halde çökme tayini, birim hacim ağırlık, hava içeriği deneyleri; sertleşmiş halde ise birim hacim ağırlık, basınç altında su işleme derinliği, ultrases geçiş hızı, basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, statik- dinamik elastisite modülü ve eğilme dayanımı deneyleri gerçekleştirilmiş eğilme toklukları hesaplanmıştır. Deney sonuçlarına göre, geri kazanılmış agregaların su emme değerlerinin doğal agregalara göre yüksek, özgül ağırlıklarının ve aşınma dirençlerinin düşük olduğu görülmüştür. Geri kazanılmış agregaların, betonların fiziksel ve mekanik özelliklerini bir miktar olumsuz etkileyebildiği, lif içeriğinin ise eğilme ve yarma dayanımlarını genel olarak iyileştirdiği gözlemlenmiştir.
Bazı iyonların beton dayanımı ve beton çeliği üzerine etkileri
94 ÖZET İnşaat sektöründe, beton ve betonarme yapılatın mimari karakteristiklerini korumaları istenir.Binalarm çevresel etkilerle performansını kaybetmesi sonucu yıkma işlemleri büyük ekonomik kayıplara neden olduğu gibi,restorasyon işlemleri de güç ve pahalıdır. Beton yapılar fiziksel, kimyasal, fiziko-kimyasal ve mekanik etkiler altında olup, bu et kilere karşı gösterdiği direnç dayanım olarak ifade edilir. Fiziksel özelliklerden porozite ve betonun geçirgenliği diğer etkileri yönlendirmekte olup,betonda görülen hasarlarla sıkı bir ilişki içindedir. Çevresel kirlilikler ile beton yapısına porlardan difüzlenen yabancı iyonlar, ya betonda istenmeyen ürünler oluşturmakta, ya da yapıya girmediği halde betonarme de miri için korozif etkili olmakta, böylece yapı malzemelerinin ömürlerini kısaltmaktadır.Bu amaçla beton dayanımını arttırıcı ve betonarme demirinin korozyonunu önleyici önlemler gereklidir. +2 Deniz suyunda bol miktarda bulunan Cl" ve Mg iyonları ile çevresel kirliliklerden kaynaklanan NH4, S= ve SOf iyonlarının beton dayanımına ve bununla birlikte betonar me demirine korozif etkileri ile bu etkilerin ortam pH'ina bağlılığı incelenerek karşılaştır malar yapılmıştır. Klorür iyonlarının beton yapıyla bağlanma ürünleri oluşturabileceği, porlardaki serbest klorürlerin betonarme demirinin korozyonunda etkin olduğu ve korozyon potansiyelini aktif bölgeye kaydırdığı, derişimin artmasıyla bu etkilerin oldukça fazla oranda arttığı, be tonun basınç dayanımında % 20 lere kadar azalmaya neden olduğu saptanmıştır. Sülfat iyonları beton yapısındaki ana bileşenlerden C3A ile büyük moleküllü ettringite tuzu yaparak betonda genleşmeye ve buna bağlı olarak çatlaklara neden olmaktadır. 3500 ppm sülfat iyonunun betonun dayanımını % 15 dolayında düşürdüğü saptanmıştır. Sülfat iyonlannm direkt olarak betonarme demirine korozif etki yapmadığı,betonarme demirleri nin korozyon potansiyellerinin pasif bölgede olmasıyla değerlendirilmiştir. Sülfür iyonlarının, sadece betonun basınç dayanımına olan etkisi araştırılmıştır. Dayanımda sülfür iyonlarına bağlı olarak % 14 dolaymda azalma tesbit edilmiştir. Amonyum iyonları beton yapıyla direkt bağlanma ürünleri oluşturmamaktadır. Ancak amonyum iyonu - amonyak gazı dengesinden kaynaklanan por - hacim değişimlerinin ola bileceği, çok az derişimlerinin bile beton basınç dayanımını % 5 dolayında azaltmasıyla değerlendirilmiştir. Betonarme demirlerinin, korozyon potansiyellerinin pasif bölgede olması, amonyum iyonunun betonarme demiri üzerine çalışılan koşullarda korozyon etki sinin olmadığını göstermektedir. Magnezyum iyonları, beton yapıyla olgunlaşma süresinde tepkimeler vererek brucite oluşturmaktadır. Bu yapının porlarda jel oluşumuyla betonarme demirinin korozyonu95 üzerine etkin olabileceği korozyon potansiyellerinin aktif bölgede bulunmasıyla değerlendi rilmiştir. Aynı zamanda beton örneklerin basınç dayanımında da % 14 e kadar azalma olmuştur. Betonarme demirlerinin galvanik akım ve korozyon potansiyelleri ölçüldüğünde, beto nun ilk olgunlaşma süresi olan 28 gün boyunca değişimler görülmüş, betonun olgun laşmasının % 90 oranında tamamlanmasından sonra betonarme demirinin de büyük oranda ortamla dengeye geldiği saptanmıştır. Çalışılan iyonların beton ve betonarme demirine zararlı etkisini azaltabilmek için, bu iyonların beton ortamından uzaklaştırılması düşünülerek, beton ile temas suyu arasındaki derişim gradiyenti büyütülmüş, betonun olgunlaşması süresinde bu iyonların betondan dış ortama difüzlenmesine çalışılmıştır. Özellikle klorür iyonlarında bu işlemin yapılabileceği, diğer iyonlarda kısmen gerçekleştirilebileceği görülmüştür. Ortam pH ımn, amonyum ve sülfür iyonlarında önemli olduğu, diğer iyonlar da pH m fazla önemli olmadığı sonucuna varılmıştır. Ancak bu iyonlar için de derişime bağlı etkiler görülmektedir.