Tekstil, kağıt ve doğal taş endüstrisi atıklarının taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan hafif beton üretiminde kullanımı

Tüm dünyada artan insan nüfusuna paralel olarak insanların ihtiyaçları da sürekli artmaktadır. Bu durum, hemen her alanda endüstrileşmeyi de beraberinde getirmektedir. Sanayileşmeden kaynaklanan yan ürünler ve endüstriyel atıklar tehlikeli sayılabilecek çevre sorunlarına neden olabilmektedir. Hem endüstriyel atıkların çevreye olan olumsuz etkilerinin azaltılması hem de atıkların geri dönüştürülerek ve farklı alanlarda tekrar kullanılarak ekonomiye kazandırılmasına yönelik çalışmalar artarak devam etmektedir. Bu çalışmada atık Bayburt tüfü agrega olarak ve kağıt fabrikası atıklarından elde edilen katı lignin ile tekstil fabrikalarının atık sularından elde edilen reaktif boyar maddeler (RBM) beton katkı maddesi olarak kullanılarak taşıyıcı hafif beton (THB) ve taşıyıcı olmayan hafif beton (TOHB) üretimi amaçlandı. Atık agregaların en büyük tane çapı (Dmax), piyasada kullanılan perlit ile karşılaştırma yapabilmek amacı ile 11,2 mm olarak belirlendi. Katı lignin, kağıt fabrikası atıklarından elde edilen lignin likörünün asidik ortamda çöktürülüp kurutulmasıyla elde edildi. Tekstil boyamada kullanılan atık reaktif boyar maddeler model çözelti olarak hazırlandı. Tekstil, kağıt ve doğal taş endüstrisi atıklarından üretilen hafif beton karışımları 10×10×10 cm ölçülerindeki kalıplara dökülerek numunelere 7, 28 ve 90 gün sonra basınç dayanım testleri uygulandı. THB için en az 30 MPa (TS 206, LC 25/28'de) ve TOHB için minimum 5 MPa basınç dayanımına sahip hafif beton üretilmesi amaçlandı. Endüstriyel değerlendirilmesi hedeflenen Bayburt taşı (BT), TS 802'ye uygun, Dmax 8 mm olacak şekilde ve Fuller eğrisine önemli ölçüde uyumlu granülometride hazırlandı. BT agregaları ile 450 kg/m3 sabit çimento dozajı, sabit çökme (S2, 5-9 cm) değeri ve 0,50 sabit su/çimento kullanılarak THB karışımları hazırlandı. 28 gün boyunca kirece doygun suda kürlenen numunelere basınç dayanım testi gerçekleştirildi. Atık maddeler kullanılarak hazırlanan betonların hidrasyonu; mekanik testler, XRD, EDS, SEM, DTA/TG/DTG teknikleriyle izlendi. V Sonuç olarak; Bayburt sarı taşı (BST) agregasının puzolanik özelliğinin olmayışı, birim hacim ağırlık (BHA) değerinin yüksek olması (2,06 g/cm3) ve öz dayanımının düşük olması gibi nedenlerle hafif beton üretiminde kullanılamayacağı ancak normal beton agregası olarak başarıyla kullanılabileceği, Bayburt beyaz taşı (BBT) agregasının puzolanik özelliğinin varlığı ve öz dayanımının yüksek, BHA değerininin 2 g/cm3'ten düşük olması, bu agreganın doğrudan hafif beton üretiminde başarı ile kullanılabileceğini, ayrıca BBT agregasını kirece ve sodaya doygun ortamlarında bekletilerek mukavemetlerinin iyileşmesi ile THB üretiminde de başarı ile kullanılabileği belirlendi. Karışımlara lignin %0,6 ve RBM'lerin %0,04 katı madde olarak katılması, betonda süper akışkanlaştırıcı (SA) etki göstererek, üretilen betonların dayanımlarını artırdığı ayrıca RBM'lerin betonu kalıcı olarak renklendirdiği, bu şekilde bir kullanım ile bir yandan atıkların neden olduğu çevre problemlerinden kurtulunurken diğer yandan atıkların endüstriyel olarak değerlendirilebileceği belirlendi. BBT'nin 0-0,063 mm aralığında öğütülerek çimentoya %30'a kadar ikame edildiğinde THB ve TOHB'lerin özellikle 90 günlük dayanımlarında ciddi bir azalma oluşmadığı tespit edildi.