Bazı endüstriyel ve madensel atıkların gaz beton üretiminde kullanım olanaklarının belirlenmesi

Bu çalışmada, farklı endüstriyel ve madensel atıklardan gaz beton üretilmesi ve atıkların gaz beton özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında cam, seramik, granit ve mermer atıkları temin edilerek gaz beton üretimi için kullanıma hazır hale getirilmek üzere kırma, öğütme, eleme işlemlerine tabi tutulmuştur. Hazırlanan atıklar gaz beton bünyesinde kullanılan kuvarsit yerine %10-20-30-40-50 oranlarında ikame edilerek çimento, kireç, alçı taşı, alüminyum tozu ve su ile karışımlar hazırlanmış, kalıplarda bekletilerek kabarması ve gözenekli yapı kazanması sağlanmıştır. Daha sonra belirli ölçülerde kesilerek boyutlandırılmış ve 2,3 bar basınç, 135 ˚C sıcaklıkta kürlenerek sağlam bir yapı oluşması sağlanmıştır. Fiziko-mekanik, kimyasal ve termik testler, XRD, XRF, SEM analizleri ile örneklerin malzeme özellikleri belirlenmiştir. Atık kullanılmadan hazırlanan kontrol numunesinin özellikleri ile kıyaslamalar yapılarak atıkların gaz beton özelliklerine etkileri belirlenmiştir. İkinci aşamada korelasyon analizi ve yapay sinir ağları modellemeleri ile basınç dayanımını tahminleyecek modeller geliştirilmiştir. Birim hacim ağırlığı değerleri cam ve granit atığı katkısı ile azalırken, seramik ve mermer atığı ilavesi ile artmıştır. Yapılan korelasyon analizleri sonuçlarında gaz betonun malzeme özelliklerinden porozite ile birim hacim ağırlık arasında ters yönlü orta dereceli ilişki, ultrasonik dalga hızı ile arasında ters yönlü zayıf ilişki, su emme ile arasında doğru yönlü çok yüksek ilişki, ısıl iletkenlik ile arasında ters yönlü zayıf ilişki olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Birim hacim ağırlık ile su emme arasında ters yönlü yüksek ilişki, ısıl iletkenlik ile arasında doğru yönlü zayıf ilişki olduğu belirlenmiştir. Ultrasonik dalga hızı ile ısıl iletkenlik arasında doğru yönlü orta dereceli ilişki, su emme ve ısıl iletkenlik arasında ters yönlü zayıf ilişki belirlenmiştir. Yapay sinir ağı modellerine göre ise gizli katman aktivasyon fonksiyonu sigmoid, çıktı katman aktivasyon fonksiyonu, doğrusal ve gizli katman nöron sayısı 6 olan model %14,14 MAPE ve 0,047 MSE değeri ile en iyi performansa sahip bulunmuştur. Üretilen gaz beton numunelerin birim hacim ağırlıkları 515,98-630,78 kg/m3, ısı iletim katsayısı değerleri 0,10- 0,15 W/mK, basınç dayanımları 0,42-1,99 MPa arasındadır. Anahtar Kelimeler: Gaz beton, endüstriyel atık, madensel atık, mermer, cam, seramik, granit