Yıkama suyu filtre kalıntı malzemesinin harç özelliklerine etkisi
Effects of washwater filter residue material on properties of mortars
- Tez No: 721164
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL ANIL DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
İnşaat sektöründeki yatırımların günden güne artması yapı malzemelerinin, özellikle de yapımda en çok kullanılan malzeme olan betonun tüketimini de arttırmıştır. Kaynakların sorumlu tüketimi konusunda inşaat mühendislerini düşünmeye iten bu durum, hazır beton tesislerinde sürdürülebilir beton üretimi gerçekleştirmek amacıyla yapılan çalışmaların tetikleyicisi olmuştur. Beton üretim maliyetinin geçmişe oranla yüksek oluşu, sertleşmiş betonun geri dönüştürülmesinde yaşanan zorluklar ve taze betonun doğaya ve çevreye verebileceği potansiyel zararların tümü göze alındığında, hazır beton tesislerinde atık taze betonun geri dönüşümü çalışmaları özellikle son yıllarda büyük önem kazanmıştır. Hazır beton tesislerinde taze betonun geri dönüştürülmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntem, yıkama suyu, filtre malzemesi ve agregaların ayrı ayrı toplanması şeklindedir. Bu yöntemde, transmikserler beton sertleşmeden önce taze betonu uzaklaştırmak üzere şebeke suyu ile yıkanır. Daha sonra atık ürün ayırma ünitesi görevi gören spiral elemanlara sahip bir tambura aktarılır. Agregalar ile ince parçacıklar içeren yıkama suyu tamburdan iki farklı ürün olarak çıkar. Yüksek miktarda askıda ince partikül içeren yıkama suyu, çökeltme havuzlarında toplanır ve filtre prese pompalanır. İşlemin son ürünleri, yeni beton üretimlerinde karışım suyu olarak kullanılabilen büyük ölçüde arıtılmış yıkama suyu ve filtre kalıntı malzemesidir. Filtre malzemesinin ağır metal içeriği, yüksek alkalinitesi ve atık sahalarına taşınma maliyeti dikkate alınması gereken önemli sorunlardır. Bu bağlamda, beton üretiminde yeniden kullanılması ekonomik ve çevresel açıdan faydalı olabilir. Filtre malzemesi büyük oranda hidrate çimento, ince malzemeler, su ve genellikle ihmal edilebilir miktarlarda anhidr çimentodan oluşan bir karışımdır. Bu sebeple, bileşenlerinin çoğu zaman hidratasyon tepkimesi vermesi beklenmemektedir. Ortalama tane boyutunun oldukça küçük olması ve yapısında kalsiyum silikat hidratların varlığı filler malzeme olarak kullanılması bakımından önemlidir. Literatürde filtre malzemesinin hem filler malzeme olarak kullanımı hem de hidratasyona olan etkileriyle ilgili çalışmalar mevcut olsa da; özellikle hidratasyona etkilerinin geniş kapsamda araştırıldığı çalışmaların sayısı azdır. Yukarıda verilen bilgiler ışığında bu tez çalışmasının amacı, hazır beton tesislerinden elde edilen filtre kalıntı malzemesinin harç üretiminde ilave veya ikame malzeme olarak kullanılarak bertaraf edilmesidir. Bu kapsamda, hazır beton tesisinden elde edilen filtre malzemesi önce küçük parçalara ayrılarak 110±5oC'de 24 saat kurumaya bırakılmıştır. Daha sonra ortalama tane boyutu çimento boyutuna (
Özet (Çeviri)
Increasingly ongoing investments in the construction sector has also increased the usage of the construction materials, especially concrete, which is the most used material in structures. The excessive usage of the materials, which compelles civil engineers to think about responsible consumption of resources, has been the trigger of the studies carried out to success sustainable concrete production in ready-mixed concrete plants. Considering the high cost of concrete production compared to the past, the difficulties experienced in recycling hardened concrete, and the potential harm that fresh concrete may cause to the nature and the environment, the recycling of waste fresh concrete in ready-mixed concrete plants has gained great importance in recent years. A common process for recycling fresh concrete in ready-mixed concrete plants consists of an equipment system which can collect washwater, filter material, and aggregates seperately from the mixture. In this method, after inside of the truck mixers being washed with tap water to remove the fresh concrete prior to the concrete hardens, the mixture is transferred to a drum with spiral elements which acts as a separation unit. The aggregates and the mixture of washwater and fine particles exit the drum as two different products. The washwater containing high amount of suspended fine particles is collected in settling tanks and pumped into the filter press. The end products of the process are the treated washwater which can be used as mixing water in new concrete productions and the filter material, so-called washwater sludge. The heavy metal content and high alkalinity of the filter material, and the cost of transportation to landfills are important issues to be considered. If some instabilities related with the material properties can be removed, reusing it in concrete production in ready-mixed concrete plants can be economically and environmentally favorable. The filter material is in a form of hydrated cement, fines, water and generally negligible amounts of anhydrous cement mixture. For this reason, its components are not expected to give significant hydration reactions most of the time. The fact that its average particle size is quite small and the presence of calcium silicate hydrates in the structure promotes the idea of using it as fillers. There are some researchs stating that the filter material contributes to the hydration process by acting as nucleation sites or due to its high pH value. Hydration is an exothermic reaction which takes place in concrete right after the cement and water meet. Depending mainly on cement components, its duration, rate and the amount of heat released are affected by many factors such as water to cement ratio, existence of chemical admixtures, pozzolanas or other additives, curing temperature, cement dosage, fineness of cement, sulphates, aggregate type and so on. Hydration reaction may still continue at very low rates even after many years. Hydration mechanism mainly consists of four periods: Initial period, induction period (dormant period), acceleration period and decelatory period. The initial period is formed usually due to the reaction of tri-calcium aluminate phases, while tri-calcium silicate is responsible for the main hydration. Depending on such factors stated above, the occurance times and specific heat values of all these periods change. Accordingly, the properties of concrete in fresh and hardened state will form in relation with heat evolution, rate of hydration, setting times and so on. The heat of hydration and hydration rate are well monitored with isothermal calorimeters which can measure the heat generation under a constant temperature and give more accurate results than other type of calorimeters do. However, their small chamber is a limitation in relation to representing concrete in large volumes. Also, they don't allow the samples to be mixed internally and this later on leads to that first heat of hydration peak due to very fast reaction of C3A in first minutes can not be observed. In the light of the information given above, the aim of this thesis study is set to dispose of the filter material obtained from ready-mixed concrete plants by using it as an additive or substitute material in mortar production. In this context, the filter material obtained from the ready-mixed concrete plant was first cut into small pieces and left to dry at 110±5oC for 24 hours. It was then ground to the cement size (
Benzer Tezler
- Analysis and prediction of filter cake washing
Filtre keki yıkanmasının analizi ve tahmini
YEŞİM GÜÇBİLMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT YILMAZ
- Çamaşır yıkama sularında oluşan mikroplastiklerin ve yüzey aktif maddelerin belirlenmesi ve su arıtımı
Determination of microplastics and surfactants occurring in laundry wastewaters and water treatment
ZUHAL ÇETİNKAYA ATEŞÇİ
Doktora
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE İNAN
- Ultrases kullanımının direkt filtrasyona etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of ultrasound on direct filtration
MEHMET BUĞRA ZENGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBUBEKİR YÜKSEL
- Yanma sentezi atık çözeltilerinin geri kazanım koşullarının incelenmesi
Treatment of asidic waste solutions obtained from combustion synthesis
EBRU KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN