Granüle yüksek fırın cürufu ve taban külü ince agregaları ile üretilmiş betonun gerilme şekil değiştirme davranışının incelenmesi

Granüle yüksek fırın cürufu, demir çelik endüstrisinin önemli bir atığı/yan ürünüdür. Bu atığın/yan ürünün, puzolanik ve bağlayıcılık özelliğinden yararlanılarak yapı sektöründe değerlendirilmesi ile ilgili birçok araştırma mevcuttur. Granüle yüksek fırın cürufunun harç veya beton içinde gerek bağlayıcı, gerekse kaba ve ince agrega olarak kullanımına ait geçmiş çalışmalar bulunmaktadır. Kömürle çalışan termik santrallerde ise, yanma sırasında, yanma kazanının altında biriken mikron (μm) boyutundaki atığa/yan ürüne "taban külü" denilmektedir. Taban külleri de genellikle silisli ve alüminli olan bileşimi dolayısıyla puzolanik özellik göstererek harç ve betonda katkı malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Tüm bu atıklar/yan ürünler, doğaya bırakıldıkları takdirde çevreye zarar veren ve depolanmaları ve/veya bertaraf edilmeleri ise ekonomik açıdan kayıplara sebep olan malzemelerdir. Bu tür atıkların başka bir sektörde, farklı bir ürün üretiminde değerlendirilmeleri hem çevresel hem de ekonomik açıdan büyük avantajlar kazandıracaktır ve sürdürülebilir malzeme üretimine de katkı sağlayacaktır. Bu çalışmada, granüle yüksek fırın cürufu ve taban külünün, klasik beton üretiminde ince agrega olarak kullanılan kumun yerine belirli oranlarda ikame edilerek, bu atıkların betonun mekanik özellikleri üzerinde ki etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Özellikle, betonun gerilme-şekil değiştirme davranışı, elastisite modülü, tokluğu, ve son olarak basınç mukavemeti değişimi üzerinde durulmuştur. Bu değerlerden, elastisite modulü ve tokluk tahribatlı deney yöntemleri ile (statik) tespit edilmiştir. Böylece, deneysel olarak elde edilen bazı parametrelerin, ampirik formüller ile elde edilen sonuçlarla karşılaştırılması da gerçekleştirilmiştir. Çalışmada dört aşamalı deneysel bir program izlenmiştir. İlk aşamada, kullanılacak tüm malzemelerin karakterizasyonunu içeren bir dizi deney yapılmıştır. İkinci aşamada, doğal ince agrega kullanılarak hazırlanacak referans betonun, karışım tasarımı gerçekleştirilmiştir. Üçüncü aşamada ise, taban külü ve yüksek fırın cürufu, ayrı ayrı, %25, %50, %75 ve %100 oranlarında ince agrega yerine ikame edilerek, beton numuneleri hazırlanmıştır. Dördüncü ve son aşamada ise, hazırlanan numunelerin 7 ve 28 günlük standart su kürü uygulamasından sonra, mekanik özellikleri tespit edilmiştir. Sonuç olarak, granüle yüksek fırın cürufu ve taban külü gibi endüstriyel atık/yan ürünlerin, beton tasarımı içinde ince agrega olarak kullanımının, betonun mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bunun yanı sıra, bu malzemelerin ince agrega olarak kullanıldığı betonların, elastisite modülü ve tokluk gibi bazı parametreleri statik olarak tespit edilerek, sonuçların kıyaslanması sağlanmıştır.