Mechanical properties and fracture parameters of sustainable concrete produced with recycled aggregates
Geri kazanılmış agregalardan üretilen sürdürülebilir betonların mekanik özellikleri ve kırılma parametreleri
- Tez No: 831811
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLÜFER ÖZYURT ZİHNİOĞLU, PROF. DR. TURAN ÖZTURAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 198
Özet
Bu çalışma kapsamında, birbirinden farklı geri kazanışmış agregalar kullanılarak 0.50 su/çimento oranı ile üretilmiş sürdürülebilir betonların mekanik özellikleri ve kırılma parametreleri incelenmiştir. Sürdürülebilir beton karışımlarının üretilmesinde doğal iri kırma taş yerine geri kazanışmış beton (RCA), tuğla (RBA) ve uçucu kül agregaları (FAA) hacimsel olarak tamamen ikame edilmiştir. Geri kazanılmış agregalar altı farklı sürdürülebilir beton karışımında direkt (RCA, RBA, FAA) ve çok aşamalı bir beton karışım metodu olarak öğütülmüş yüksek fırın cürufu (GGBFS) bulamacı uygulaması ile iyileştirilerek (TRCA, TRBA, TFAA) değerlendirilmiştir. Cüruf bulamacıyla beton karışımı sırasında geri kazanılmış agregalara yapılan iyileştirmenin bu agregalarla üretilen betonların mekanik özelliklerine ve kırılma parametrelerine etkilerini incelemek amacıyla, geri kazanılmış agregalardan ve sertleşmiş beton numunelerinden alınan örnekler üzerinde mikroyapı incelemeleri de gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, kırma taş yerine geri kazanılmış agregaların kullanılmasının taze betonun birim ağırlığını %17'ye kadar düşürürken, basınç dayanımı açısından üretilen betonların yapısal amaçla kullanıma uygun olduğu görülmüştür. Ayrıca, geri kazanılmış agregaların öğütülmüş yüksek fırın cürufu bulamacı ile iyileştirilmesi, sürdürülebilir betonların mekanik özelliklerini ve kırılma parametrelerini olumlu yönde etkilemiş ve sonuçların istatistiksel güvenilirliğini arttırmıştır. Örneğin, geri kazanılmış agregaların cüruf bulamacıyla iyileştirilmesi, yalnızca donatı çubukları ile beton karışımları arasındaki aderans dayanımını artırmakla kalmamış, aynı zamanda donatının yük taşıyabilmsi için gereken minimum ankraj boyu uzunluğunu da azaltmıştır. Mikroyapı incelemelerinin bulguları, geri kazanılmış agregaların yüzeyindeki boşluklara ve çatlaklara ve bu agregalar ile beton matrisi arasındaki arayüzlere nüfuz eden ve onları dolduran ince cüruf tanelerinin puzolanik aktivitesinin bir sonucu olarak, beton üretimi sırasında geri kazanılmış agregaların cüruf bulamacıyla direkt buluşturulmasına bağlı olarak betonun mekanik özelliklerini ve kırılma parametrelerini iyileştirdiği düşünülen ikincil hidratasyon ürünlerinin oluşumunu doğrulamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the mechanical properties and fracture parameters of sustainable concrete mixtures produced with different recycled aggregates at a w/c of 0.50 were investigated. To produce sustainable concrete mixtures, recycled concrete aggregates (RCA), recycled brick aggregates (RBA), and recycled fly ash aggregates (FAA) were used in total replacement, by volume, of natural crushed stone coarse aggregates (CSt). The recycled aggregates were utilized in six different sustainable concrete mixtures as plain (RCA, RBA, FAA) and surface treated (TRCA, TRBA, TFAA) by employing ground granulated blast furnace slag (GGBFS) slurry during concrete production as a multi-step concrete mixing method. Microstructural investigations were also carried out on samples taken from recycled aggregates and hardened concrete specimens to examine the effect of recycled aggregate treatment during the concrete mixing procedure with slag slurry on the mechanical properties and fracture parameters of the recycled aggregate concrete. The results of the experiments conducted in this study revealed that complete replacement of the crushed stone coarse aggregate with recycled aggregates reduced the unit weight of fresh concrete by up to 17%, while the compressive strength values were in line with the limitations for structural use. Besides, the treatment of recycled aggregates with GGBFS slurry improved the mechanical properties and fracture parameters of recycled aggregate concrete mixtures with increased statistical reliability. For example, treating recycled aggregates with slag slurry not only increased the bond strength between the reinforcement bars and the concrete mixtures, but also decreased the minimum required anchorage length for the reinforcement to carry the load. The findings of the microstructural investigations confirmed the formation of secondary hydration products as a result of the pozzolanic activity of fine slag grains, which penetrated and filled the voids and cracks on the surface of the treated recycled aggregates and in the interfaces between these aggregates and the concrete matrix, improving the mechanical properties and fracture parameters of the recycled concrete mixtures.
Benzer Tezler
- Çeşitli parametrelerin betonun mekanik özelliklerine ve korozyon davranışına etkisinin istatistiksel yöntemler kullanılarak araştırılması
Investigation of the effects of various parameters on the mechanical properties and corrosion behavior of concrete using statistical methods
KEMAL URAY
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiNecmettin Erbakan Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİCRAN AÇIKEL
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KOÇER
- Mechanical performance of self-compacting glass concrete and its application in concrete filled steel tubular members under compression
Kendiliğinden yerleşen cam katkılı betonların mekanik performansı ve basınç altındaki beton dolgulu çelik tüp elemanlarda uygulanması
RAHMAN KHALEEL MAHMOOD AL BAWI
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA METE GÜNEYİSİ
- Tortum gölü havzası Uzundere vadisi tarım alanlarının fiziksel ve mekaniksel özellikleri
Physical and mechanical properties of Uzundere valley agricultural lands in Tortum lake basin
MUHAMMET MESUT BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
ZiraatAtatürk ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YILDIRIM CANBOLAT
DOÇ. DR. EKREM LÜTFİ AKSAKAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN DEMİR
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi ile tufalden demir esaslı kompozit (Mo2FeB2-Fe) üretimi
Production of iron based composite (Mo2FeB2-Fe) from scale by self propagating high temperature synthesis
BUSE YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Influence of Potential Modifiers on Sodium Carbonate Activated Slag: Early Age Characterization, Microstructural Evolution and Performance
Potansiyel i̇yileştirici malzemelerin sodyum karbonat ile aktive edilmiş cürufun özelliklerine etkisi: erken yaş karakterizasyonu, i̇çyapi gelişimi ve performansi
BÜŞRA AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiYapı Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET BEŞER KIZILKANAT