Olivin, krom cürufu ve atık krom tozu içeren çimento esaslı kompozitlerin mühendislik özellikleri
Engineering properties of cementitious composites containing olivine, chromium slag and waste chromium powder
- Tez No: 809713
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİHAN GÜLMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Munzur Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Günümüz inşaat sektörü yirmi birinci yüzyılla birlikte hızlı ve gelişen bir endüstriyel oluşum içerisine girmiştir. Bu gelişim medeniyet açısından fayda sağlamakta ama endüstriyel atıkların olumsuz sonuçları esas alındığında ise sorunlar oluşturmaktadır. Dünya nüfusunun artmasıyla atık madde miktarı da artacağından bu durum gelecek yıllar için büyük sorun oluşturacaktır. Bu sorunun en çevreci çözüm yollarından biri bu atık malzemeleri tekrar kullanılabilecek duruma getirip farklı sektörlerde değerlendirmektir. Literatürde krom cürufu, krom tozu ve olivin mineralinin kullanıldığı çalışmalara bakıldığında; beton içerisine hacimsel olarak doğal agrega yerine ya da ince boyutlarda öğütülüp çimentoyla birlikte ayrı ayrı farklı çalışmalarda kullanılmıştır. Bu üç malzemenin farklı deneysel çalışmalarda beton içerisinde birlikte kullanıldığına literatürde pek rastlanmamıştır. Yapılan çalışmada; agrega yerine %0, %10 ve %20 oranında atık krom tozu, %80, %90 ve %100 oranında krom cürufu ve bağlayıcı malzeme yerine ise %0, %2,5 ve %5 oranında olivin minerali karışıma ikame edilmiştir. Bu malzemelerin sertleşmiş betonun mühendislik özellikleri üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla; taze beton numuneleri üzerinde, birim hacim ağırlık ve çökme deneyi; sertleşmiş beton numuneleri üzerinde ise suya doygun kuru yüzey yığın yoğunluk, kuru yığın yoğunluk, kütlece su emme yüzdesi, görünür porozite yüzdesi, sodyum sülfat direnci, basınç dayanımı, eğilmede çekme deneyleri ve elektromanyetik kalkanlama deneyleri ile çalışmada kullanılan malzemelerin ve üretilen numunelerin mikroyapısal özelliklerini incelemek için SEM-EDS ve XRD deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; olivin ve atık krom tozunun karışım içerisinde kullanım miktarı arttıkça; taze betonun yoğunluğunda, numunelerin basınç ve eğilme dayanımlarında artış gözlenmiştir. Beton numunelerinde en iyi mekanik ve fiziksel özellikler olivin minerali ve atık krom tozu içeren numunelerde görülmüştür. Beton numunelerinde yapılan elektromanyetik kalkanlama (EM) deneyinde frekans aralıklarında beton içeriğindeki atık krom tozu ve olivin miktarının artması sonucunda EM kalkanlama değerlerinde bir artış gözlenmiştir. XRF analizi ile kimyasal analizi yapılan atık krom tozu ve olivin minerallerinin içyapılarında Fe2O3, Cr2O3 ve MnO bileşiklerine sahip olmaları kalkanlama değerlerine olumlu yansımıştır. Genel bir değerlendirilme yapıldığında, olivin mineralinin betonda %2,5-%5 arasında çimento ile ikame edilerek, atık krom tozunun %20, krom cürufunun ise %80 oranında agrega yerine kullanımı betonun mekanik, fiziksel özelliklerini ve bu çalışmanın ana amaçlarından olan EM kalkanlama özelliğini olumlu etkilemiştir. Bu çalışma ile beton üretiminde kullanılan agrega ve çimento üretimi için kullanılan doğal kaynakların tüketimini azaltıp verimli kullanarak yine çimento üretimi için harcanan enerjinin tasarrufu sağlanacaktır. Beton içerisine değişik oranlarda olivin ve atık krom tozunun eklenmesiyle, normal yapıdaki betona EM kalkanlama özelliği kazandırılıp nükleer santrallerde, sağlık sektöründe ve doğrudan radyasyona maruz kalınan yerlerde kullanarak inşaat sektörüne yenilik ve sürdürülebilirlik getirileceği söylenebilir.
Özet (Çeviri)
Today's construction sector has entered into a fast and developing industrial formation with the twenty-first century. This development provides benefits from the point of view of civilization, but it creates problems when the negative consequences of industrial waste are taken as a basis. Since the amount of waste material will increase with the increase of the world population, this situation will pose a big problem for the coming years. One of the most environmentally friendly ways to solve this problem is to make these waste materials reusable and evaluate them in different sectors. When we look at the studies in which chromium slag, chromium powder and olivine mineral are used in the literature; they were used in different studies by substituting natural aggregate in volume or replacing it with cement after fine grinding. It has not been found in the literature that these three materials have been used together in concrete in different experimental studies. In the study, 0%, 10% and 20% waste chromium powder, 80%, 90% and 100% chromium slag and 0%, 2.5% and 5% olivine mineral were substituted into the mixture instead of aggregate and binding material. To investigate the effect of these materials on the engineering properties of hardened concrete; unit weight and slump experiment were performed on fresh concrete samples; saturated surface dry bulk density, oven dry bulk density, water absorption percentage by mass, apparent porosity percentage, sodium sulfate resistance, compressive strength, flexural strength experiments and electromagnetic shielding experiments were performed on hardened concrete samples, as well as SEM-EDS and XRD experiments to study the microstructural properties of the samples produced in the study. According to the results of the experiment; as the amount of use of olivine and waste chromium powder in the mixture increases, an increase in the density of fresh concrete, the compressive and flexural strengths of the samples were observed. The best mechanical and physical properties in concrete samples were observed in samples containing olivine mineral and waste chromium powder. In the electromagnetic shielding (EM) experiment conducted on concrete samples, an increase in EM shielding values was observed as a result of an increase in the amount of waste chromium powder and olivine in the concrete. The presence of Fe2O3, Cr2O3 and MnO compounds in the internal structures of waste chromium powder and olivine minerals, which were chemically analyzed by XRF analysis, had a positive effect on shielding values. When a general assessment is made, the use of olivine mineral in concrete between 2.5%-5% by replacing cement, waste chromium powder of 20% and chromium slag of 80% instead of aggregate will positively affect the mechanical, physical properties of concrete and the EM shielding property, which is one of the main objectives of this study. With this study, the consumption of natural resources used both for cement production and as concrete aggregate will be reduced, and the energy consumed for cement production will be saved. By adding olivine and waste chromium powder in different proportions to the concrete, EM shielding feature will be given to the normal concrete and innovation and sustainability will be brought to the construction sector by using it in nuclear power plants, the health sector and places directly exposed to radiation.
Benzer Tezler
- Krom ve oli̇vin atıklarının betonda kullanımının durabi̇li̇te özelli̇kleri̇ne etkisi
Effects of usage of chrome and olivin wastes in concrete on durability properties
ÖMER ÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mühendislik BilimleriSüleyman Demirel ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE SANCAK
- Krom cevheri zenginleştirme işlemi atıklarından olan olivin mineralinin asfalt betonunda filler olarak kullanımı
The use of olivine mineral from chrome ore enrichment process wastes as files in asphalt concrete
MURAT CANPOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
UlaşımAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET BEYCİOĞLU
- Olivin'in sanayiye yönelik kullanım özelliklerinin tespiti ve optimizasyonu: Çayırbağı (Konya) ve Kızıldağ (Akseki) olivinleri
Determination of the olivin's properties of the industrial usage: Çayırbağı (Konya) and Kızıldağ (Akseki)
BAHAR ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Maden Mühendisliği ve MadencilikSelçuk ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL ZEDEF
- Alaçayır (Refahiye-Erzincan) krom yatağının jeolojisi, oluşumu ve kökeni
Başlık çevirisi yok
ALİ DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET GÖKÇE
- Etibank Üçköprü krom zenginleştirme tesisi artıklarından küçük boyutlu kromitin zenginleştirilmesi
Concentration of fine chromite tailings from Etibank Üçköprü gravity concentration plant
ALİ GÜNEY