Atık döküm kumu ve mermer tozu kullanılarak seramik malzeme üretilmesi
Production of ceramic materials using waste foundry sand and marble powder
- Tez No: 871017
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜREL ÇAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Ülkemiz için önem arz eden sektörlerden biri olan döküm sektöründeki üretim sonucu oluşan yaklaşık 1 milyon ton atık döküm kumunun (ADK) tekrar kullanılarak değerlendirilmesi gerekmektedir. Son yıllarda, bu konuda çok sayıda bilimsel araştırmalar yapılmıştır. Yapılan araştırmalar neticesinde atık döküm kumunun seramik, inşaat, karayolu gibi sektörlerde yardımcı katkı maddeleriyle birlikte tekrar değerlendirilmesi sağlanmıştır. Döküm sektörünün ülke ekonomisine katkısı olumlu bir değer olarak nitelendirilirken, atık döküm kumu depolama alanlarının kısıtlı olması ve çevreye verebileceği zararlar olumsuzluk arz etmektedir. Bunun yanında sektör her geçen yıl daha da büyümektedir. Bu çalışmada 50 gr'lık atık döküm kumuna inorganik bağlayıcı ailesinden olan çimento ve %5, %10, %15 ve %20 oranlarında MT ilave edilerek, halkalı değirmende öğütülmüş ve seramik karışımlar elde edilmiştir. Bu işlem sonrasında elde edilen karışımlar, 25x25 ebatlarında ve 3 cm derinliğe sahip 12 bölmeli silikon plastik kalıba dökülüp şekillendirilmişlerdir. Numuneler her sınıftan 3'er adet üretilerek sinterlenmiş ve sinterlenmemiş (800°C' de 9 saat) olarak iki gruba ayrılmıştır. Elde edilen seramik karışımların karakterizasyonu laboratuvar ortamında SEM, basma testi ve Arşimet yoğunluk testleri ile gerçekleştirilmiştir. Sinterlenmemiş numunelerde, %0 MT katkılı olanlarda ortalama basma dayanımı 5,21 MPa iken, %20 mermer tozunda ise, 4,08 MPa'a kadar düşmüştür. Yoğunluk açısından ise, su emme değeri %0 numunede %13,7191 iken %5 numunede %16,6760 olup, diğer numunelerde ise kademeli artmış ve %18,6054 olmuştur. Görünür katı yoğunluk ise, %5 mermer tozunda 2,3860 gr/cm3 iken %20 katkılıda 2,7023 gr/cm3 olmuştur. Sinterlenen numunelerde ise, %0 MT katkılı numuneler yüzeysel ve kütlece bir değişiklik olmazken, MT katkılı numunelerde yüzeysel değişim ve kütlesel olarak çatlak ve dağılmalar oluşmuştur. Bu numunelerden basma testi %0 MT katkılı olanlara yapılmış ve ortalama basma dayanımı 1,37MPa olarak bulunmuştur. MT katkısının atık döküm kumu (ADK) içerisinde oranın artırılması yoğunlukta bir artışa yol açmıştır. Buna paralel olarak, MT'nin artırılmasıyla basma dayanımı azalmaktadır.
Özet (Çeviri)
Approximately 1 million tons of waste foundry sand (WFS), which is formed as a result of production in the casting sector, which is one of the sectors that are important for our country, needs to be reused. In recent years, many scientific studies have been carried out on this subject. As a result of this research, it was ensured that the waste foundry sand was reused together with auxiliary additives in sectors such as ceramics, construction, and highway. While the contribution of the foundry industry to the country's economy is considered a positive value, the limited waste foundry sand storage areas and the damages it may cause to the environment are negative. In addition, the sector is growing every year. In this study, cement from the inorganic binder family and various amounts of marble powder, namely 5%, 10%, 15%, and 20% were added to 50 g of waste foundry sand and ground in a ring mill, and ceramic mixtures were obtained. The mixtures obtained after this process were poured into a 12-section silicone plastic mold with 25x25 dimensions and 3 cm depth and shaped. The samples were divided into two groups namely unsintered and sintered (9 hours at 800°C) by producing 3 pieces of each class. The characterization of the obtained ceramic mixtures was carried out in the laboratory by SEM, compression test, and Archimedean density tests. While the average compressive strength of the unsintered samples was 5.21 MPa in the 0% MP-containing sample, it decreased to 4.08 MPa in the 20% marble powder containing one. In terms of density, while the water absorption value was 13,7191% in 0% MP sample, it was 16,6760% in 5% sample, and it further increased gradually and became 18,6054% in other samples. The apparent solid density was 2.3860 gr/cm3 in 5% marble powder sample and 2.7023 gr/cm3 in 20% MP-containing sample. In the sintered samples, while 0% MP added samples did not exhibit any change in surface appearance and in mass, variation in the surface appearance and massive cracks and dispersions occurred in the samples containing MP additives. Compression test of these samples was performed on those with 0% MP containing sample and the average compressive strength was found to be 1.37MPa. Increasing the ratio of MP additive in waste foundry sand (WFS) led to an increase in density. In parallel with this, the compressive strength decreased with increasing MP.
Benzer Tezler
- Atık döküm kumu ve ysz tozu kullanılarak seramik malzeme üretimi
Production of ceramic materials from ysz additive and waste foundry sand
HAYRETTİN YÜKSELECEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM ÇEVİK
- Influence of waste foundry sand (WFS) and rice husk ash (RHA) on the mechanical properties of polymer concrete
Atık doküm kumu ve çeltik külünün polimer betonun mekanik özelliklerine etkisi
ADNAN ABDULGHANİ ALI AL-GANAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat MühendisliğiAtılım Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TOLGA AKIŞ
- Döküm kumu ve atık döküm kumundan silika esaslı aerojel üretimi ve karakterizasyonu
Silica based aerogel production and characterization from cast sand and waste casting sand
AHMET EMRE ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİL TOPLAN
- Döküm ve maden endüstrisi atıklarının beton içerisinde agrega yerine kullanımının araştırılması
Investigation of the use of casting and mining industry waste in concrete instead of aggregate
FATMA NUR HARMANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MERVE KALEM
- Farklı agregalara sahip lifsiz ve çelik fiber takviyeli harçların aşınma direnci ve mukavemet özellikleri
Abrasion resistance and strength properties of non-fibrous and steel fiber reinforced mortars with different aggregates
MUSTAFA KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN CANPOLAT