Production of artificial aggregate incorporating washing aggregate sludge and its utilization in concrete
Agrega yıkama çamuru içeren yapay agrega üretimi ve betonda kullanımı
- Tez No: 746184
- Danışmanlar: PROF. DR. NİHAT KABAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Agrega, Atık yönetimi, Beton özellikleri, Sinterleme, Aggregate, Waste management, Concrete properties, Sintering
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnşaat sektörünün dinamizmi atık malzeme miktarında önemli artış ve doğal kaynakların ciddi oranda tüketilmesi gibi iki ana çevresel problem yaratmaktadır. Bu nedenle, çimento kullanımını azaltmaya yönelik yenilikçi çözümler bulmak veya doğal kaynakları korumaya yönelik farklı stratejiler geliştirmek gerekmektedir. Agregaların beton hacminin yaklaşık %75'ini oluşturması sebebi ile atık malzemelerin yüksek oranlarda geri dönüştürülebilmesi için son yıllarda beton üretiminde yapay agregaların kullanımı üzerine araştırılmalar yoğunlaşmıştır. Ancak, bu araştırmalar genel olarak uçucu külün (UK) yapay agrega (YA) üretiminde kullanımına odaklanmıştır. Agrega yıkama çamuru (AYÇ) agregaların ocakta üretimi ve sonrasında sınıflanması ile ortaya çıkan atık bir malzemedir. Bu nedenle, bu tezin öncelikli amacı, AYÇ'yi verimli bir şekilde kullanarak yapay agrega üretmek ve betonun performansına etkilerini değerlendirmektir. Peletleme işleminden sonra YA üretimi için hem sinterleme hem de soğuk bağlama teknikleri kullanılmıştır. Kurutulmuş ve öğütülmüş AYÇ (<100 μm), sinter agregası üretimi için öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu ile karıştırılmış ve soğuk bağlama yöntemi ile YA elde etmek için ilave olarak portland çimentosu kullanılmıştır. Taze peletler, 28 gün laboratuvar koşullarında, 20±2 °C ve %95±5 bağıl nemde kürlenerek soğuk bağlanmış YA elde edilmiş, sinter agregası elde etmek için ise taze peletler 1150 °C sıcaklığa kadar ısıl işleme maruz bırakılmıştır. Üretilen YA'nın özellikleri, fiziksel, mekanik, kimyasal ve içyapı analizleri ile karakterize edilmiştir. Her iki tip YA betonda iri agregayı farklı oranlarda ikame edecek şekilde kullanılmış ve beton numuneleri üretilmiştir. Sonuçlar, AYÇ'nin , sinterlenmiş ve soğuk bağlanmış agrega üretiminde kullanılabileceğini ve betonda kullanımının betonun mekanik ve dayanıklılık özelliklerini azaltmadan ekonomik ve çevresel faydalar sağlayabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The dynamism of the construction industry is responsible for two main environmental problems: the significant increase in the amount of waste materials and the significant consumption of natural resources. Therefore, it is essential to find innovative solutions that can minimize the use of cement or to develop other strategies to preserve natural resources. Since aggregates cover approximately 75% of the concrete volume, the use of artificial aggregate (AA) in concrete production has been investigated in recent years by utilizing waste materials at considerably high ratios, and these studies have generally used fly ash (FA) as the major component to produce AAs. Washing aggregate sludge (WAS) is a waste material generated during the production and classification of aggregate in the quarries without being utilized. Therefore, the primary purpose of this thesis is to efficiently use this WAS waste to manufacture AA and to evaluate its effect on the concrete properties. After the agitation (pelletization) process, both sintering and cold-bonding techniques were employed for the AA production. The dried and ground WAS (<100 μm) was blended with ground granulated blast furnace slag (GGBFS) to manufacture sintered aggregate (SA), and ordinary portland cement (OPC) was also added for the cold-bonded aggregate (CBA). Fresh pellets were cured for 28 days at 20±2 °C and 95±5% relative humidity to obtain CBA and heated up to 1150 °C to produce SA. The manufactured aggregate properties were characterized by physical, mechanical, chemical, and microstructural tests. Concrete specimens were also produced by introducing both types of AAs in replacement with the coarse aggregate. The results showed that WAS can be used as a raw material to produce both SA and CBA, and its utilization in concrete could provide economical and environmental benefits without compromising the mechanical and durability properties.
Benzer Tezler
- Mechanical behavior of fiber reinforced slag-based lightweight geopolymer mortar incorporating artificial lightweight aggregate exposed to elevated temperatures
Yüksek sicakliklara maruz kalan yapay hafif agrega içerikli elyaf takviyeli curf esasli hafif geopolimer harcinin mekanik davranişi
SARAH NAHD KADHIM
- Beton üretiminde metal atık tozlarının çimento ikamesi olarak kullanılması üzerine bir araştırma
Utilization of metal waste powders as partial cement replacement in concrete production
EBRU GÜZEL CARLIOĞLU
- Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites
Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları
ERMAN YİĞİT TUNCEL
- Taş ocaklarının faaliyet sonrası kentsel doku ile entegrasyonu - Cebeci ve Cendere bölgeleri, İstanbul
Integration of quarries and urban pattern following to function -Cebeci and Cendere regions, Istanbul
NİMET SERENA KARYOT
- Kemik doku mühendisliği uygulamaları için 3B baskı ile polimer-seramik kompozit iskelelerinin geliştirilmesi
Development of polymer-ceramic composite scaffolds using 3d printing for bone tissue engineering applications
ENGİN GEPEK
