Kahramanmaraş (Şekeroba) baritinin ağır beton tasarımında paketleme modeliyle değerlendirilmesi

Günümüzde inşaat malzemesi olarak en yaygın kullanılmakta olan kompozit malzeme beton malzemesidir. Beton hem taşıyıcı eleman hem de dekoratif bir malzeme olarak kullanılmaktadır. Bazı durumlarda özel amaçlı kullanımlar için geliştirilmiş farklı tipte özel beton tipleri üretilebilmektedir. Ağır beton bu tip betonlardan olup, birim hacim ağırlığı yüksek olan betonlara verilen addır. Ağır beton üretimi için ağır agregaların kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada Kahramanmaraş ilinin Türkoğlu ilçesinin Şekeroba bölgesindeki işletmede olan bir yeraltı maden ocağından temin edilen barit malzemeleri ağır beton agregası olarak fiziksel, kimyasal, mekanik ve mineralojik özellikleri incelenerek değerlendirilmiştir. Tez çalışmasının ilk bölümünde, ağır beton tanımı ve karışım tasarımı yapılırken dikkat edilmesi ve düşünülmesi gereken hususlar belirtilmiştir. Çalışmanın amacı, kapsamı ve yöntemi anlatılmıştır. İkinci bölümde, Şekeroba barit sahasının tanıtılması, coğrafi konum ve morfolojisi, bölgenin maden potansiyeli ile bölgenin jeolojisi, iklimi, yerleşim ve ulaşım bilgileri verilmiştir. Üçüncü bölümde, literatür çalışması verilmiştir. Betonun bileşenleri, agregaların petrografi, yoğunluk ve tane boyutlarına göre sınıflandırılması, alkali-agrega reaksiyonu ve betona etkileri, XRD metodu ve petrografik analiz ile mineralojik bileşimin tayini, beton akışkanlaştırıcı katkılar ve etki mekanizmaları, baritin malzeme özellikleri ve kullanım alanları, ağır beton karışım tasarımı ve tanecik modelleme teorileri ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Çalışmada üretilen karışımlar için kullanılan tanecik paketleme modeli ile ilgili detaylı bilgilendirme yapılmıştır. Ağır betonda işlenebilirlik ve kıvam ile ilgili dikkat edilmesi gerekenler anlatılmıştır. Dördüncü bölümde, çimento, katkı ve temin edilen barit agregaları ve toz malzemelerinin kimyasal ve fiziksel özellikleri tanımlanarak harç ve beton üretimi için malzeme karakterizasyonu yapılmıştır. Barit agregaları için XRD analizi grafikleri verilmiştir. Petrografik analizde incelenen mineraller ve oranları ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Çalışmada üretilen 21 tane harç karışımı ve 1 tane ağır beton karışımının tasarımı yapılırken alınan esaslar belirtilmiştir. Deney yapılan harç ve beton numune boyutlarına ait bilgiler verilmiştir. Beşinci bölümde, harç ve beton karışımı elde edilebilmesi için fiziksel özellikleri belirlenen barit agrega ve toz malzemeleri için paketleme modeli hesaplamaları ve hesaplamaların yapıldığı bilgisayar yazılım programı tanıtılmıştır. 3'lü sistemde üçgen diyagramdaki eğriler yorumlandıktan sonra karışım tasarımı için uygun doluluk oranları belirlenmiştir. Altıncı bölümde deneysel çalışma sonuçları doğrultusunda Şekeroba baritlerinin ağır beton agregası olarak değerlendirilmesi yapılmıştır. Yedinci bölümde çalışmanın sonuçları ve genel değerlendirmesi yapılmıştır. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde Şekeroba bölgesindeki baritlerin standartlarda aranan özellikleri karşıladığı ve ağır beton üretimi için kullanımının uygun olduğu belirtilmiştir.