Atık bazalt tozu (ABT) ikameli betonların geçirimlilik özellikleri
The permeability characteristics of concrete incorporating waste basalt powder (WBP)
- Tez No: 960307
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF TAHİR ALTUNCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Atık bazalt tozu (ABT), Çimento ikamesi, Beton dayanımı, Permeabilite, Lineer regresyon analizi, Waste basalt powder (WBP), Cement replacement, Concrete strength, Permeability, Linear regression analysis
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, betonun birim hacim ağırlığı ile karbon ayak izinin yüksek olmasının kullanım alanlarını kısıtladığı problemi ele alınarak, atık bazalt tozunun (ABT) çimento ikame malzemesi olarak kullanımı incelenmiştir. Bazalt taşının kırılması veya öğütülmesi sırasında ortaya çıkan ince taneli endüstriyel bir atık olan ABT'nun, betonun mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkilemeden hem karbon ayak izini hem de birim hacim ağırlığını azaltma potansiyeli araştırılmıştır. Çimento üretiminde yüksek enerji tüketimi ve karbon salınımı gibi çevresel sorunlar göz önüne alındığında, ABT gibi alternatif malzemelerin kullanımı önem kazanmaktadır. Bu bağlamda, çalışmada çimento yerine %0, %5, %10, %15 ve %20 oranlarında ABT içeren beton karışımları hazırlanmıştır. Üretilen taze betonlarda birim hacim ağırlık ve işlenebilirlik (slump ve yayılma) deneyleri uygulanmıştır. Sertleşmiş beton numuneleri ise 28 gün su kürüne tabi tutulmuş ve ardından birim hacim ağırlık, basınç altında su geçirimliliği, yarma ve basınç dayanımı deneylerine tabi tutulmuştur. Elde edilen sonuçlar, %20 oranına kadar yapılan ABT ikamesiyle betonun basınç dayanımı yalnızca %8.17 oranında azalırken, birim hacim ağırlığında %1.98 oranında azalma sağlandığını göstermiştir. Ayrıca, çimentoya kıyasla daha düşük karbon ayak izine sahip olan ABT ile çevre dostu beton üretiminin mümkün olduğu kanıtlanmıştır. Bununla birlikte, ikame oranı arttıkça betonun basınç altındaki su emme oranı yükselmiş, bu da ABT içeren betonların suya doğrudan maruz kalan yapılarda kullanılmaması gerektiğini ortaya koymuştur. Çimento ve ABT ikamesinin beton basıncı ve basınç altında su emme miktarını belirlemek amacıyla lineer regression yöntemi kullanarak formülüzasyonlar çıkarılmıştır. Bu sayede de ikamelerin oranlarının sonuç üzerindeki etkisi gözlemlenebilmektedir. Bu da ileride yapılacak çalışmalara ışık tutacak ve daha fazla çevre dostu hafif betonlar üretilmesine katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
In this study, the issue of limited application areas due to the high unit weight and carbon footprint of concrete is addressed by investigating the use of waste basalt powder (WBP) as a cement replacement material. WBP is a fine-grained industrial by-product generated during the crushing or grinding of basalt stone. The study explores the potential of WBP to reduce both the carbon footprint and the unit weight of concrete without significantly affecting its mechanical properties. Given the high energy consumption and carbon emissions associated with cement production, the utilization of alternative materials such as WBP has become increasingly important. In this context, concrete mixtures were prepared by replacing cement with WBP at rates of 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%. Fresh concrete samples were subjected to unit weight and workability tests (slump and flow table), while hardened concrete specimens were cured in water for 28 days and then tested for unit weight, water permeability under pressure, splitting tensile strength, and compressive strength.The results indicated that WBP replacement up to 20% led to only an 8.17% reduction in compressive strength, while achieving a 1.98% decrease in unit weight. Furthermore, the lower carbon footprint of WBP compared to cement demonstrates the feasibility of producing more environmentally friendly concrete. However, it was also observed that the water absorption under pressure increased with higher replacement ratios, suggesting that WBP-containing concrete may not be suitable for structures exposed to constant water contact. To quantify the effects of cement and WBP replacement ratios on compressive strength and water absorption, linear regression models were developed. These formulations allow for the observation of how different replacement levels influence performance outcomes. As a result, this study provides valuable insights for future research and contributes to the development of more sustainable and lightweight concrete materials.
Benzer Tezler
- Fiber takviyeli atık bazalt tozu esaslı geopolimer harçların yüksek sıcaklık performansının araştırılması
Investigation of high temperature performance of fiber reinforced waste basalt powder based geopolymer mortars
MEHMET BERFUN ÇAVUŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Jeoloji MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT ÇELİKTEN
- Agrega türünün ve lif kullanımının geçirimli beton özelliklerine etkisi
The effect of aggregate type and fiber use on permeable concrete properties
ŞEYMA SAKALLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiYozgat Bozok Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUŞA ŞAHİN
- Farklı tür lifler içeren atık seramik tozu esaslı geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and durability properties of waste ceramic powder based geopolymer mortars containing different types of fibers
AYŞEN TAHİRE KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL
- Yüksek sıcaklığın ve soğutma koşullarının atık andezit tozu esaslı geopolimer harçlar üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of elevated temperatures and cooling conditions on the waste andesite dust-based geopolymer mortars
MUSTAFA SOLOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Jeoloji MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT ÇELİKTEN
- Farklı tür dolgu malzemeleri katılan metakaolin esaslı geopolimer harçların dayanım ve dayanıklılığının araştırılması
Investigation on the strength and durability of metakaolin-based geopolymer mortars with different kind of filling materials
AIGUL KABIROVA
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HÜSEM
PROF. DR. MÜCTEBA UYSAL