Experimental and analytical study on the performance of cementitious mixes containing different re-generated end of life materials
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 791974
- Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Geleneksel beton üretiminin ana bileşenlerinden biri olan çimento, dünya çapında her gün milyonlarca ton üretilmektedir. Bu malzemeye olan büyük talep nedeniyle endüstrisi toplam küresel insan kaynaklı CO2 emisyonunun %8'inden sorumludur [1]. Bunun sonucunda oluşan çevresel kaygılar araştırmacıları beton endüstrisinin zararlı etkilerini azaltabilecek betonda çimento yerine kullanılabilecek alternatif kaynaklar bulmaya yöneltmiştir. Metakaolin gibi kalsine killer beton üretiminde çimento ikamesi için sıklıkla kullanılmaktadır [2]. Bununla birlikte, özellikle kaolin kaynaklarının sınırlı olması ve sınırlı kaynakları diğer endüstrilerdeki kullanımı nedeniyle, metakaolinin diğer alternatif pozolanik malzemelere nispeten daha yüksek bir fiyata sahip olmasına neden olmaktadır. Bu da daha büyük hacimlerde çimento ikamesi olarak kullanılmasına bir engel oluşturmaktadır. Bu nedenle, metakaoline gibi doğal bir puzolanik malzemeye alternatif potansiyel malzemelerin işlenmesi ve etkinleştirilmesi günümüzde birçok çalışmanın araştırma sorusudur. Yüksek alümina ve silika içerikleri nedeniyle, beton yıkım atıkları ve mineral yıkım depozit ocaklarından elde edilen atıklar metakaoline alternatif puzolanik malzemelerdirç Bu hammaddeler ve benzer Ömrünü Tamamlamış (ÖT) ürünler (taş ocaklarından elde edilen mermer tozu gibi) hiçbir işlem uygulanmadan doğrudan kullanıldığında, betonun priz alması ve sertleşmesi için gereken hidratasyon süreçlerine kimyasal olarak dahil olmazlar ve sadece dolgu maddesi olarak işlev görürler. Ancak, uygun mekanik ve termal aktivasyon prosedürleri ÖT malzemelerindeki puzolanik-aktif fazları aktive edebilir, hidratasyon reaksiyonlarına katkıda bulunabilir ve karışımda çimentonun önemli bir kısmının ikame edebilir. Bununla birlikte, ÖT malzemelerinin deneysel olarak etkinleştirilmesi ve yüksek oranlarda dahil edildiklerinde çimentolu sistemler üzerindeki etkilerinin araştırılması konusunda bir bilgi boşluğu bulunmaktadır. Bu çalışma, çimento miktarının bir kısmı rejenere edilmiş ÖT malzemeler ile ikame edilen içeren çimentolu karışımların performansını anlamayı değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Rejenere ÖT malzemelerinin etkisi, taze ve sertleşmiş durum testlerinin yanı sıra dayanıklılık değerlendirmeleri ile ölçülmüştür. Sonuçlar, ÖT içeren numunelerin işlenebilirliğinde ve dayanımında genel bir düşüş olduğunu, diğer sonuçların ise malzemeden malzemeye değiştiğini göstermiştir. Bu çalışmanın sonuçları, ÖT malzemelerinin çimento ikamesi olarak kullanımını mümkün kılacak ve atık depolama sahalarında biriken çevresel sorunları azaltacaktır. Bu aynı zamanda, daha önce sıfır değere sahip olan bu büyük miktardaki atık malzeme için ekonomik değer yaratacak ve enerji tüketimini, CO2 emisyonunu ve çimento üretiminin hammadde maliyetlerini azaltacaktır. Tüm bu faktörler, Avrupa Enerji Sürdürülebilirliği Girişimi'ndeki Horizon Europe hedeflerine katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Cement, which is one of the main constituents of conventional concrete, is being manufactured every day around the world. because of the large demand for the material, the industry is responsible for 8% of the total global man-made CO2 emission [1]. Thus, environmental considerations motivated researchers to find alternative replacements for cement in concrete that can reduce the harmful impacts of the concrete industry. Calcined clays are one group of Supplementary Cementitious Materials (SCMs); among them, metakaolin is the most reactive SCM recognized up to now [2]. However, due to its limited resources and uses in other industries, it has a relatively high price and it is not feasible to use it as a cement substitution in larger volumes. Therefore, treating and activating other potential materials in order to obtain an active cement replacement is the interest of many research projects nowadays. Due to their high alumina and silica content, concrete demolition waste and mineral demolition deposit quarries can be suitable SCM candidates for cementitious systems. When these raw materials and End of Life (EOL) products (such as marble dust from quarries) are used directly, they are not chemically involved in the hydration processes needed for the setting and hardening of concrete and only act as a filler. However, appropriate mechanical and thermal activation procedures can destabilize the pozzolanic-active phases in EOL materials, might contribute to the hydration reactions, and replace a considerable portion of OPC. Nevertheless, there is a knowledge gap in experimentally activating the EOL materials and investigating their effects on cementitious systems when included at high percentages. Thus, this study aims at understanding the performance of cementitious mixes containing regenerated EOL materials as SCMs up to 30% replacements. The influence of regenerated EOL materials was measured by fresh and hardened state tests, as well as durability assessments. The results showed that there was a general decrease in the workability and strength of EOL-containing samples, while the other results varied from one material to another. The experimental results were further used for generating analytical estimation models. The outcomes of this study will enable utilization of EOL materials which would decrease the environmental problems of landfill accumulation. This will also create economic value for these large amounts of waste material that previously had zero value, as well as decreasing energy consumption, CO2 emission, and the raw material costs of cement production. All of these factors contribute to the Horizon Europe targets in the European Energy Sustainability Initiative.
Benzer Tezler
- Pompa betonlarında işlenebilirliğin harç fazının reolijisine dayanarak belirlenmesi
Estimation of the pumpability of concretes from the mortar phase rheology
KEMAL TUŞAT YÜCEL
Doktora
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Malzemesi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SÜHEYL AKMAN
- Tekrarlı yükler etkisindeki bölme duvarların çimento esaslı tekstil kompozitlerle iyileştirme yöntemlerinin geliştirilmesi
Improving retrofitting methods for partition walls under lateral cyclic loading using cement based textile composites
DİDEM DÖNMEZ
Doktora
Türkçe
2021
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- A preliminary trial for finite element modeling of waste steel fiber reinforced cementitious composites
Atık çelik lif takviyeli çimento bazlı kompozitlerin sonlu elemanlar modellemesi için ön deneme
MOHAMMADREZA PIRDAVARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN ŞENGÜL
- Fiber and engineered cementitious composites (ECC) hollow sections for structural members
Elyaf ve yeni nesil akıllı çimento bağlayıcılı kompozitlerden imal edilmiş boşluklu yapı elemanları
AHMMAD ABDALHADI ABBASS
Doktora
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZAKÇA
PROF. DR. Sallal R. ABID
- Dolgu duvarlı BA çerçevelerin güçlendirilmesinde FRCM türü malzemelerin performansa katkısının deneysel araştırılması
Experimental investigation on contribution of the FRCM materials to performance in strengthening reinforced concrete filled wall frames
TAHA DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİDAYET ÖZDEMİR