ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ … Tereftalat (PET) 6 2.3. PET ve Diğer Atık Plastiklerin Beton Üretiminde Kullanılması……… 7 2.3.1. Atık PET ve Diğer Plastik

DOKTORA TEZİ Semiha AKÇAÖZOĞLU ATIK PET ŞİŞE KIRIKLARININ HAFİF BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2008

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ


Semiha AKÇAÖZOĞLU

DOKTORA TEZİ

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Bu tez 10 / 06 / 2008 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği / Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza…………………… Doç.Dr. Cengiz D. ATİŞ DANIŞMAN

İmza…………………… Doç.Dr. Alaattin KILIÇ ÜYE

İmza……………………… Yrd.Doç.Dr. Fatih ÖZCAN ÜYE

İmza………………………… Yrd.Doç.Dr. S.Seren AKAVCI (GÜVEN) ÜYE

İmza………………………………… Yrd.Doç.Dr. A.Hamza TANRIKULU ÜYE

Bu tez Enstitümüz İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır.

Kod No: Prof. Dr. Aziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: MMF 2006 D23 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve

fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

ATIK PET ŞİŞE KIRIKLARININ HAFİF BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

I

ÖZ

DOKTORA TEZİ

ATIK PET ŞİŞE KIRIKLARININ HAFİF BETON AGREGASI OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ



İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Danışman : Doç.Dr. Cengiz Duran ATİŞ

Yıl : 2008 Sayfa: 257

Jüri : Doç.Dr. Cengiz Duran ATİŞ Doç.Dr. Alaettin KILIÇ Yrd.Doç.Dr. Fatih ÖZCAN Yrd.Doç.Dr. S. Seren AKAVCI (GÜVEN) Yrd.Doç.Dr. A. Hamza TANRIKULU

Bu çalışmada, atık Polieitilen Tereftalat (PET) şişe kırıklarının hafif harç üretiminde agrega olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Deneyler, sadece PET agregaların kullanıldığı ve PET ve kum agreganının birlikte kullanıldığı iki grup harç numuneler üzerinde yürütülmüştür. Ayrıca, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül de, çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilerek kullanılmıştır. Karışımlarda kullanılan PET-bağlayıcı (P/B) oranları 0.50 ve 0.60; su-bağlayıcı (S/B) oranları ise 0.45 ve 0.50’dir. Karışımların hazırlanmasında 1-2 mm ve karışık (0-4 mm) olmak üzere iki farklı PET boyutu kullanılmıştır. Yürütülen deneyler sonucunda, hem kumlu hem de kumsuz karışımlarda, çimentolu ve cüruflu numunelerin taşıyıcı hafif beton sınıfına girdiği görülmüştür. P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması; numunelerin basınç dayanımlarını düşürmemiş, eğilme dayanımlarını ise bir miktar düşürmüş, rötreyi azaltmıştır. Cüruflu numuneler, uçucu küllü olanlara göre daha yüksek basınç ve eğilme dayanımları göstermiştir. S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, harçların dayanım, rötre ve karbonatlaşma gibi özelliklerini olumlu yönde etkilemiştir. Deney sonuçları, atık PET şişe kırıklarının depreme dayanıklı yapı üretimi için taşıyıcı hafif beton yapımında agrega olarak kullanılabilme potansiyelinin olduğunu göstermiştir. Ayrıca, atık PET şişe kırıkları ile yüksek fırın cürufu ve uçucu kül gibi endüstriyel atıkların beton üretiminde kullanılmasının; doğal kaynak kullanımının azaltılması, atıkların güvenli bir şekilde yok edilmesi, çevre kirliliğinin önlenmesi ve enerji tasarrufu açılarından avantaj sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: PET, atık, hafif beton, yüksek fırın cürufu, uçucu kül.

II

ABSTRACT

Ph. D. THESIS

AN INVESTIGATION USING WASTE PET BOTTLES AS AGGREGATE IN LIGHTWEIGHT MORTARS


DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING

INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVA

Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞ Year : 2008, Pages: 257 Jury : Assoc. Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞ

Assoc. Prof. Dr. Alaettin KILIÇ Assist. Prof. Dr. Fatih ÖZCAN Assist. Prof. Dr. S. Seren AKAVCI (GÜVEN) Assist. Prof. Dr. A. Hamza TANRIKULU

In this work, the usability of waste Poly-ethylene Terephthalate (PET) granules as ligtweight aggregate in lightweight mortar was investigated. The tests were carried out on two mortar group samples, one made with only PET aggregates and, second made with PET and sand aggregates together. Additionly, blast-furnace slag and fly ash were also used as the replacement of cement on mass basis at the replacement ratio of 50 % to reduce amount of cement and provide savings. The PET-binder (P/B) ratios used in the mixtures were chosen 0.50 and 0.60; water-binder (w/b) ratios were 0.45 and 0.50. Two different maximum size of PET granules were used, 1-2mm and 0-4 mm in the preparation of mortar mixtures. The results of laboratory study and testing carried out showed that, mortar containing only PET as aggregate, mortar containing PET and sand as aggregate, and mortars modified with slag as cement replacement can be drop into structural lightweight concrete category. Altouhg, the increase in P/B ratio from 0.50 than 0.60 did not influence the compressive strength of the samples, however, it reduced the flexural-tensile strength a bit, also it caused a reduction in the shrinkage of mortar. The samples containing slag showed higher compressive and flexural-tensile strengts than the samples made with fly ash as cement replacement. The decrease in the w/b ratio from 0.50 to 0.45 influenced and improved the properties of the mortars including strength, shrinkage, carbonation etc. The test results also showed that, the waste PET granules were suitable as aggregate in the production of structural lightweight concrete for producing the earthquake resistance building structures. Furthermore, it was thougth that, the use of industrial wastes such as PET granules, blast-furnace slag and fly ash, in producing concrete provide advantages such as reducing of using natural sources, disposing of wastes, prevention of pollution, and energy saving.

Key Words: PET, waste, lightweight concrete, blast-furnace slag, fly ash.

III

TEŞEKKÜR

Doktora tez konumun belirlenmesinde ve çalışmalarımın yürütülmesi

sırasında, beni değerli bilgi ve birikimleriyle yönlendiren ve her konuda bana destek

olan sayın hocam Doç.Dr. Cengiz Duran ATİŞ’e en içten teşekkürlerimi sunarım.

Çalışmalarımda bana yardımcı olan ve desteklerini esirgemeyen değerli

hocam Yrd.Doç.Dr. S. Seren AKAVCI (GÜVEN)’e ve Yrd.Doç.Dr. Fatih ÖZCAN’a

teşekkür ederim.

Laboratuar çalışmalarıma destekte bulunan SASA PET Şişe Tesisi ve Adana

Çimento San. T.A.Ş. firmalarına ve çalışanlarına teşekkür ederim.

Tez ve laboratuar çalışmalarımı maddi olarak destekleyen Çukurova

Üniversitesi Rektörlük Araştırma Fonu’na teşekkür ederim.

Benden desteklerini esirgemeyen eşim Kubilay AKÇAÖZOĞLU’na, oğlum

Alparslan AKÇAÖZOĞLU’na ve anneme sonsuz teşekkürlerimi sunarım.

IV

İÇİNDEKİLER SAYFA

ÖZ……………………………………………………………………………... I

ABSTRACT…………………………………………………………………... II

TEŞEKKÜR…………………………………………………………………... III

İÇİNDEKİLER………………………………………………………………... IV

TABLOLAR DİZİNİ…………………………………………………………. X

ŞEKİLLER DİZİNİ…………………………………………………………… XIII

RESİMLER DİZİNİ…………………………………………………………... XXII

SİMGELER VE KISALTMALAR……………………………………............ XXIII

1. GİRİŞ………………………………………………………………………. 1

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR………………………………………..………… 5

2.1. Plastik Atık Çeşitleri İle İlgili Genel Bilgiler…………………………. 5

2.2. Polietilen Tereftalat (PET)…………………………………………… 6

2.3. PET ve Diğer Atık Plastiklerin Beton Üretiminde Kullanılması……… 7

2.3.1. Atık PET ve Diğer Plastik Kırıklarının Hafif Beton Üretiminde

Agrega Olarak Kullanılması……………………………………..

8

2.3.2. Atık PET ve Diğer Plastik Kırıklarının Asfalt Betonunda

Agrega Olarak Kullanılması……………………………………..

13

2.3.3. Atık PET’lerin Lif Takviyeli Beton Üretiminde Kullanılması…. 15

2.3.4. Atık PET ve Diğer Plastiklerin Eritilerek Betonda Sentetik

Agrega veya Bağlayıcı Olarak Kullanılması……………………

16

2.3.5. Atık PET’lerin Polimer Betonu Reçinesi Yapımında

Kullanılması……………………………………………………..

18

2.4. Mineral Katkı Malzemeleri……………………………………………. 22

2.4.1. İnce Öğütülmüş Mineral Katkıların Sınıflandırılması………….. 22

2.4.2. Puzolanik Malzemeler………………………………………….. 22

2.4.2.1. Puzolanların Tanımı……………………………………. 22

2.4.2.2. Puzolanik Malzemelerin Tipleri………………………... 23

2.4.2.3. Puzolanik Reaksiyon…………………………………… 23

2.4.2.4. Puzolanik Aktiflik……………………………………… 23

V

2.5. Yüksek Fırın Cürufu…………………………………………………... 24

2.5.1. Yüksek Fırın Cürufunun Üretimi……………………………….. 24

2.5.2. Yüksek Fırınının Kimyasal Özellikleri…………………………. 26

2.5.3. Yüksek Fırın Cürufunun Hidratasyonu…………………………. 27

2.5.4. Yüksek Fırın Cürufunun Kullanım Alanları……………………. 28

2.5.5. Yüksek Fırın Cürufunun Beton Özelliklerine Etkileri………….. 28

2.5.5.1. Taze Beton Özellikleri Üzerine Etkileri………………. 28

2.5.5.1.(1). Su İhtiyacı ve İşlenebilirlik……………… 28

2.5.5.1.(2). Kanama (Terleme)……………………….. 29

2.5.5.1.(3). Hidratasyon Isısı…………………………. 29

2.5.5.1.(4). Priz Süresi……………………………….. 30

2.5.5.2. Sertleşmiş Beton Özellikleri Üzerine Etkileri………… 30

2.5.5.2.(1). Basınç Dayanımı………………………… 30

2.5.5.2.(2). Çekme Dayanımı………………………… 32

2.5.5.2.(3). Sünme……………………………………. 32

2.5.5.2.(4). Rötre……………………………………... 33

2.5.5.2.(5). Elastisite Modülü………………………… 34

2.5.5.3. Betonun Dayanıklılık Özelliklerine Etkileri………….. 34

2.5.5.3.(1). Permeabilite……………………………… 34

2.5.5.3.(2). Sülfatlara Dayanıklılık…………………... 35

2.5.5.3.(3). Donma-Çözülme Direnci………………... 35

2.5.5.3.(4). Aşınma…………………………………... 36

2.5.5.3.(5). Alkali-Silika Reaksiyonu………………... 36

2.5.5.3.(6). Klor Geçirgenliği………………………… 37

2.5.5.3.(7). Karbonatlaşma…………………………… 37

2.6. Uçucu Kül……………………………………………………………... 39

2.6.1. Uçucu Külün Üretimi…………………………………………… 39

2.6.2. Uçucu Kül Sınıfları……………………………………………... 40

2.6.3. Uçucu Külün Özellikleri………………………………………... 41

2.6.3.1. Uçucu Külün Fiziksel Özellikleri…………………….. 41

2.6.3.2. Uçucu Külün Kimyasal Özellikleri ve Kompozisyonu.. 42

VI

2.6.4. Uçucu Külün Beton Özellliklerine Etkileri……………………... 43

2.6.4.1. Taze Beton Özellikleri Üzerine Etkileri………………. 43

2.6.4.1.(1). İşlenebilirlik……………………………... 43

2.6.4.1.(2). Priz Süresi……………………………….. 44

2.6.4.1.(3). Hidratasyon Isısı…………………………. 45

2.6.4.1.(4). Kanama (Terleme)……………………….. 45

2.6.4.2. Sertleşmiş Beton Özellikleri Üzerine Etkileri………… 45

2.6.4.2.(1). Basınç ve Çekme Dayanımı……………... 45

2.6.4.2.(2). Rötre……………………………………... 47

2.6.4.2.(3). Elastisite Modülü………………………… 47

2.6.4.3. Betonun Dayanıklılık Özelliklerine Etkileri………….. 48

2.6.4.3.(1). Su Geçirimlilik…………………………... 48

2.6.4.3.(2). Sülfatlara Dayanıklılık…………………... 49

2.6.4.3.(3). Alkali-Agrega Reaksiyonu………………. 50

2.6.4.3.(4). Karbonatlaşma…………………………… 50

2.7. Literatür Değerlendirmesi……………………………………………... 50

3. MATERYAL VE METOD………………………………………………… 52

3.1. Kullanılan Malzeme Özellikleri………………………………….......... 52

3.1.1. Çimento…………………………………………………………. 52

3.1.2. Yüksek Fırın Cürufu……………………………………………. 53

3.1.3. Uçucu Kül……….………………………………………............ 53

3.1.4. İnce Agrega (Kum) …...………………………………………... 53

3.1.5. Atık Polietilen Tereftalat (PET) Şişe Kırıkları…………………. 55

3.1.6. Karışım ve Bakım Suyu………………………………………… 57

3.2. Harç Karışım Oranları…………………………………………………. 57

3.3. Numunelerin Üretimi ve Kürü………………………………………… 59

3.4. Harç Numuneler Üzerinde Yürütülen Çalışmalar………………........... 60

3.4.1. Çimentonun Priz Süresinin Tayini……………………………… 60

3.4.2. Yayılma Tablası Deneyi…………………………………........... 60

3.4.3. Birim Ağırlık Tayini……………………………………………. 60

3.4.4. Eğilmede Çekme Dayanımı Tayini……………………………... 60

VII

3.4.5. Basınç Dayanımı Tayini………………………………………... 62

3.4.6. Karbonatlaşma Derinliğinin Tayini…………………………….. 63

3.4.7. Boşluk Oranı ve Su Emme Miktarının Tayini………………….. 64

3.4.8. Rötre Tayini…………………………………………………….. 65

3.5. Notasyonlar………………………………………………………………. 65

4. DENEY SONUÇLARI BULGULAR VE TARTIŞMA…………………… 67

4.1. PET Agregalı Harç Numunelerin Deney Sonuçları…………………… 67

4.1.1. Yayılma Tablası (Kıvam)………………………………………. 67

4.1.2. Yaş Halde Birim Ağırlık………………………………………... 68

4.1.3. Kuru Birim Ağırlık……………………………………………... 69

4.1.4. Basınç Dayanımı………………………………………………... 71

4.1.4.1. P/B Oranının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi……... 74

4.1.4.2. PET Boyutunun Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi….. 80

4.1.4.3. Puzolan İkamesinin Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi. 85

4.1.4.4. S/B Oranının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi……... 93

4.1.4.5. Kür Şartlarının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi…… 98

4.1.5. Eğilme Dayanımı……………………………………………….. 100

4.1.5.1. P/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi…….. 103

4.1.5.2. PET Boyutunun Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi….. 108

4.1.5.3. Puzolan İkamesinin Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi 113

4.1.5.4. S/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi…….. 119

4.1.5.5. Kür Şartlarının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi…... 124

4.1.5.6. PET Agregalı Harçların Basınç ve Eğilme Dayanımları

Arasındaki İlişki………………………………………..

125

4.1.6. Karbonatlaşma Değerleri……………………………………….. 126

4.1.6.1. P/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi……….. 128

4.1.6.2. PET Boyutunun Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi…….. 130

4.1.6.3. Puzolan İkamesinin Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi… 133

4.1.6.4. S/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi……….. 135

4.1.7. Su Emme ve Boşluk Oranı……………………………………… 137

4.1.8. Rötre Değerleri…………………………………………………. 140

VIII

4.1.8.1. P/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi………………….. 142

4.1.8.2. PET Boyutunun Rötre Üzerindeki Etkisi………………. 144

4.1.8.3. Puzolan İkamesinin Rötre Üzerindeki Etkisi…………... 147

4.1.8.4. S/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi………………….. 151

4.2. PET ve Kum Agregalı Hafif Harç Numunelerin Deney Sonuçları……. 154

4.2.1. PET ve Kum Agregalı Harçların Yayılma Tablası (Kıvam)

Değerleri…………………………………………………………

154

4.2.2. PET ve Kum Agregalı Harçların Yaş Halde Birim Ağırlıkları…. 155

4.2.3. PET ve Kum Agregalı Harçların Kuru Birim Ağırlıkları………. 156

4.2.4. PET ve Kum Agregalı Harçların Basınç Dayanımları………….. 157

4.2.4.1. P/B Oranının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi……... 160

4.2.4.2. PET Boyutunun Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi….. 165

4.2.4.3. Puzolan İkamesinin Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi. 170

4.2.4.4. S/B Oranının Basınç Dayanımları Üzerindeki Etkisi…... 176

4.2.4.5. Kür Şartlarının Basınç Dayanımları Üzerindeki Etkisi… 181

4.2.5. PET ve Kum Agregalı Harçların Eğilme Dayanımları…………. 182

4.2.5.1. P/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi…….. 185

4.2.5.2. PET Boyutunun Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi….. 190

4.2.5.3. Puzolan İkamesinin Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi 195

4.2.5.4. S/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi…….. 201

4.2.5.5. Kür Şartlarının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi…... 206

4.2.5.6. PET ve Kum Agregalı Harçların Basınç ve Eğilme

Dayanımları Arasındaki İlişki………………………….

207

4.2.6. PET ve Kum Agregalı Harçların Karbonatlaşma Değerleri……. 208

4.2.6.1. P/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi……….. 210

4.2.6.2. PET Boyutunun Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi…….. 213

4.2.6.3. Puzolan İkamesinin Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi… 215

4.2.6.4. S/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi……….. 216

4.2.7. PET ve Kum Agregalı Harçların Su Emme ve Boşluk Oranları.. 219

4.2.8. PET ve Kum Agregalı Harçların Rötre Değerleri………………. 221

4.2.8.1. P/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi………………….. 223

IX

4.2.8.2. PET Boyutunun Rötre Üzerindeki Etkisi………………. 226

4.2.8.3. Puzolan İkamesinin Rötre Üzerindeki Etkisi…………... 228

4.2.8.4. S/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi………………….. 231

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER……………………………………………... 234

5.1. Ana Sonuçlar ………………………………………………..………… 234

5.2. PET Agregalı Harç Numuneler Üzerinde Saptanan Genel Sonuçlar….. 235

5.2.1. Yayilma Tablası Deney Sonuçları………………………………. 235

5.2.2. Birim Ağırlık ile İlgili Sonuçlar...………………………………. 235

5.2.3. Basınç Dayanımı ile İlgili Sonuçlar...……………………...……. 236

5.2.4. Eğilme Dayanımı ile İlgili Sonuçlar...……………………...…… 236

5.2.5. Karbonatlaşma ile İlgili Sonuçlar...……………………...……… 237

5.2.6. Su Emme ile İlgili Sonuçlar...……………………...……………. 238

5.2.7. Rötre ile İlgili Sonuçlar...……………………...………………... 238

5.3. PET ve Kum Agregalı Harç Numuneler Üzerinde Saptanan Genel

Sonuçlar………………………………….……………………………..

239

5.3.1. Yayilma Tablası Deney Sonuçları………………………………. 239

5.3.2. Birim Ağırlık ile İlgili Sonuçlar...………………………………. 239

5.3.3. Basınç Dayanımı ile İlgili Sonuçlar...……………………...……. 240

5.3.4. Eğilme Dayanımı ile İlgili Sonuçlar...……………………...…… 241

5.3.5. Karbonatlaşma ile İlgili Sonuçlar...……………………...……… 242

5.3.6. Su Emme ile İlgili Sonuçlar...……………………...……………. 242

5.3.7. Rötre ile İlgili Sonuçlar...……………………...………………... 243

5.4. Öneriler………………………………………………………………... 244

KAYNAKLAR…………………………………………………………........... 245

ÖZGEÇMİŞ………………………………………………………………....... 257

X

TABLOLAR DİZİNİ SAYFA

Tablo 2.1.

Tablo 2.2.

Tablo 2.3.

Tablo 3.1.

Tablo 3.2.

Tablo 3.3.

Tablo 3.4.

Tablo 3.5.

Tablo 3.6.

Tablo 3.7.

Tablo 3.8.

Tablo 3.9.

Tablo 4.1.

Tablo 4.2.

Tablo 4.3.

Tablo 4.4.

Tablo 4.5.

Tablo 4.6.

Tablo 4.7.

Tablo 4.8.

Çeşitli cürufların kompozisyonları, % (Erdoğan, 2003).............

ASTM C 618’e göre uçucu kül sınıfları (Erdoğan, 2003)...........

Çeşitli uçucu küllerin kimyasal kompozisyonları

(Erdoğan, 2003)...........................................................................

Kullanılan çimentonun kimyasal bileşimi...................................

Kullanılan çimentonun fiziksel özellikleri..................................

Yüksek fırın cürufunun kimyasal kompozisyonu (%).................

Uçucu külün kimyasal kompozisyonu (%) (Özdemir, 2006)......

İnce agrega özgül ağırlık ve su emme kapasitesi değerleri.........

İnce agreganın elek analiz değerleri ...........................................

PET agreganın elek analiz değerleri............................................

PET agregalı harç karışımların içeriği.........................................

PET ve kum agregalı harç karışımların içeriği……………........

PET agregalı harç numunelerin yayılma değerleri (cm).............

PET agregalı harç numunelerin yaş birim ağırlıkları (gr/cm3)....

PET agregalı harç numunelerin hava kurusu birim ağırlıkları

(gr/cm3)........................................................................................

Islak kür edilen PET agregalı harçların

basınç dayanımları (MPa)………………………………………

Kuru kür edilen PET agregalı harçların

basınç dayanımları (MPa)............................................................

Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç

dayanımlarının çimentolu harçların basınç dayanımları ile

karşılaştırılması (%).....................................................................

Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç



Kuru kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarının, ıslak

kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarına oranı (%).....

26

41

42

52

52

53

53

54

54

56

58

59

67

68

70

72

73

90

92

99

XI

Tablo 4.9.

Tablo 4.10.

Tablo 4.11.

Tablo 4.12.

Tablo 4.13.

Tablo 4.14.

Tablo 4.15.

Tablo 4.16.

Tablo 4.17.

Tablo 4.18.

Tablo 4.19.

Tablo 4.20.

Tablo 4.21.

Tablo 4.22.

Tablo 4.23.

Islak kür edilen PET agregalı harçların

eğilme dayanımları (MPa)...........................................................

Kuru kür edilen PET agregalı harçların


Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların eğilme

dayanımlarının çimentolu harçların eğilme dayanımları ile


Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların eğilme

dayanımlarının çimentolu harçların eğilme dayanımları ile


Kuru kür edilen PET agregalı harç numunelerin eğilme

dayanımlarının, ıslak kür edilen harç numunelerin eğilme

dayanımlarına oranı (%)..............................................................

PET agregalı harç numunelerin karbonatlaşma değerleri (mm)..

PET agregalı harç numunelerin 28 günlük su emme ve boşluk

oranları ile kuru özgül ağırlıkları.................................................

P/B oranı 0.50 olan harç numunelerin rötre değerleri (%)…......

P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin rötre değerleri (%)…......

PET ve kum agregalı harç numunelerin

yayılma değerleri (cm)................................................................

PET ve kum agregalı harç numunelerin

yaş birim ağırlıkları (gr/cm3).......................................................

PET ve kum agregalı numunelerin hava kurusu birim

ağırlıkları (gr/cm3).......................................................................

Islak kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin


Kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin


Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç



101

102

117

119

125

127

138

141

141

154

155

156

158

159

175

XII

Tablo 4.24.

Tablo 4.25.

Tablo 4.26.

Tablo 4.27.

Tablo 4.28.

Tablo 4.29.

Tablo 4.30.

Tablo 4.31.

Tablo 4.32.

Tablo 4.33.

Tablo 4.34.

Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç



Kuru kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarının, ıslak

kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarına oranı (%).....

Islak kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin


Kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin


Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü PET ve kum agregalı

harçların eğilme dayanımlarının çimentolu harçlarla


Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü PET ve kum agregalı

harçların eğilme dayanımlarının çimentolu harçlarla


Kuru kür edilen PET ve kum agregalı numunelerin

eğilme dayanımlarının, ıslak kür edilen numunelerin

dayanımlarına oranı (%)..............................................................

PET ve kum agregalı harç numunelerin karbonatlaşma

değerleri (mm)………………………………………………….

PET ve kum agregalı harç numunelerin 28 günlük su emme ve

boşluk oranları ile kuru özgül ağırlıkları.....................................

P/B oranı 0.50 olan PET ve kum agregalı harçların

rötre değerleri (%)…...................................................................

P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harçların

rötre değerleri (%)…...................................................................

176

181

183

184

199

200

207

209

219

222

222

XIII

ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA

Şekil 3.1.

Şekil 3.2.

Şekil 3.3.

Şekil 3.4.

Şekil 4.1.

Şekil 4.2.

Şekil 4.3.

Şekil 4.4.

Şekil 4.5.

Şekil 4.6.

Şekil 4.7.

Şekil 4.8.

Şekil 4.9.

Şekil 4.10.

Şekil 4.11.

Şekil 4.12.

İnce agreganın elek analizlerinin grafiksel gösterimi..................

PET agreganın elek analizlerinin grafiksel gösterimi.................

Eğilme deneyi..............................................................................

Basınç deneyi...............................................................................

S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının

basınç dayanımına etkisi..............................................................



S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının




P/B 0.50, S/B 0.50 olan harçlarda PET agrega boyutunun








P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda

puzolan ikamesinin basınç dayanımına etkisi………….............


puzolan ikamesinin basınç dayanımına etkisi.............................

P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu karışık olan harçlarda




55

56

61

63

75

76

78

79

81

82

83

84

86

86

86

87

XIV

Şekil 4.13.

Şekil 4.14.

Şekil 4.15.

Şekil 4.16.

Şekil 4.17.

Şekil 4.18.

Şekil 4.19.

Şekil 4.20.

Şekil 4.21.

Şekil 4.22.

Şekil 4.23.

Şekil 4.24.

Şekil 4.25.

Şekil 4.26.

Şekil 4.27.









P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda S/B oranının


P/B 0.50, PET boyutu karışık olan harçlarda S/B oranının







eğilme dayanımına etkisi.............................................................













87

87

88

88

94

95

96

97

104

105

106

107

109

110

111

XV

Şekil 4.28.

Şekil 4.29.

Şekil 4.30.

Şekil 4.31.

Şekil 4.32.

Şekil 4.33.

Şekil 4.34.

Şekil 4.35.

Şekil 4.36.

Şekil 4.37.

Şekil 4.38.

Şekil 4.39.

Şekil 4.40.

Şekil 4.41.

Şekil 4.42.




puzolan ikamesinin eğilme dayanımına etkisi.............................























PET agregalı harçların basınç ve eğilme dayanımları

arasındaki ilişki…………………………………………………

PET agrega boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının

karbonatlaşmaya etkisi................................................................

113

114

114

114

115

115

115

116

116

120

121

122

123

126

129

XVI

Şekil 4.43.

Şekil 4.44.

Şekil 4.45.

Şekil 4.46.

Şekil 4.47.

Şekil 4.48.

Şekil 4.49.

Şekil 4.50.

Şekil 4.51.

Şekil 4.52.

Şekil 4.53.

Şekil 4.54.

Şekil 4.55.

Şekil 4.56.

Şekil 4.57.

Şekil 4.58.

PET agrega boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının


P/B oranı 0.50 olan harçlarda PET boyutunun




PET agregalı harçlarda puzolan ikamesinin


P/B oranı 0.50 olan harçlarda S/B oranının


P/B oranı 0.60 olan harçlarda S/B oranının


PET agregalı harçların su emme-boşluk oranı ilişkisi…….……

PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının

rötreye etkisi................................................................................

PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının

rötreye etkisi................................................................................


rötreye etkisi................................................................................


rötreye etkisi................................................................................


puzolan ikamesinin rötreye etkisi……………............................









130

131

132

134

135

136

140

143

144

145

146

147

147

148

148

148

XVII

Şekil 4.59.

Şekil 4.60.

Şekil 4.61.

Şekil 4.62.

Şekil 4.63.

Şekil 4.64.

Şekil 4.65.

Şekil 4.66.

Şekil 4.67.

Şekil 4.68.

Şekil 4.69.

Şekil 4.70.

Şekil 4.71.

Şekil 4.72.

Şekil 4.73.

Şekil 4.74.







P/B oranı 0.50 olan harçlarda S/B oranının rötreye etkisi……...

P/B oranı 0.60 olan harçlarda S/B oranının rötreye etkisi...........

S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı

harçlarda P/B oranının basınç dayanımına etkisi........................



S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı




P/B 0.50, S/B 0.50 olan PET ve kum agregalı harçlarda PET

agrega boyutunun basınç dayanımına etkisi................................







P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum

agregalı harçlarda puzolan ikamesinin basınç dayanımına etkisi



P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET ve kum


149

149

149

152

153

161

162

163

164

166

167

168

169

171

171

171

XVIII

Şekil 4.75.

Şekil 4.76.

Şekil 4.77.

Şekil 4.78.

Şekil 4.79.

Şekil 4.80.

Şekil 4.81.

Şekil 4.82.

Şekil 4.83.

Şekil 4.84.

Şekil 4.85.

Şekil 4.86.

Şekil 4.87.

Şekil 4.88.

Şekil 4.89.











P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı

harçlarda S/B oranının basınç dayanımına etkisi........................

P/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı







harçlarda P/B oranının eğilme dayanımına etkisi.......................





S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan PETve kum agregalı



agrega boyutunun eğilme dayanımına etkisi...............................



172

172

172

173

173

177

178

179

180

186

187

188

189

191

192

XIX

Şekil 4.90.

Şekil 4.91.

Şekil 4.92.

Şekil 4.93.

Şekil 4.94.

Şekil 4.95.

Şekil 4.96.

Şekil 4.97.

Şekil 4.98.

Şekil 4.99.

Şekil 4.100.

Şekil 4.101.

Şekil 4.102.

Şekil 4.103.

Şekil 4.104.






agregalı harçlarda puzolan ikamesinin eğilme day. etkisi……...
















harçlarda S/B oranının eğilme dayanımına etkisi…........................


harçlarda S/B oranının eğilme dayanımına etkisi........................





PET ve kum agregalı harçların basınç ve eğilme dayanımları

arasındaki ilişki............................................................................

193

194

195

196

196

196

197

197

197

198

202

203

204

205

208

XX

Şekil 4.105.

Şekil 4.106.

Şekil 4.107.

Şekil 4.108.

Şekil 4.109.

Şekil 4.110.

Şekil 4.111.

Şekil 4.112.

Şekil 4.113.

Şekil 4.114.

Şekil 4.115.

Şekil 4.116.

Şekil 4.117.

Şekil 4.118.

Şekil 4.119.

Şekil 4.120.

PET agrega boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı

harçlarda P/B oranının karbonatlaşmaya etkisi...........................

PET agrega boyutu karışık olan PET ve kum agregalı

harçlarda P/B oranının karbonatlaşmaya etkisi...........................

P/B oranı 0.50 olan PET ve kum agregalı harçlarda

PET boyutunun karbonatlaşmaya etkisi......................................


PET boyutunun karbonatlaşmaya etkisi......................................

PET ve kum agregalı harçlarda puzolan ikamesinin



S/B oranının karbonatlaşmaya etkisi...........................................


S/B oranının karbonatlaşmaya etkisi...........................................

PET ve kum agregalı harçların su emme-boşluk oranı ilişkisi…

PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harçlarda

P/B oranının rötreye etkisi………………...……………………

PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda

P/B oranının rötreye etkisi………………...……………………

P/B oranı 0.50 olan PET ve kum agregalı harçlarda PET

boyutunun rötreye etkisi………………………………………..

P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harçlarda PET

boyutunun rötreye etkisi………………………………………..


agregalı harçlarda puzolan ikamesinin rötreye etkisi…………..







211

212

213

214

216

217

218

221

224

225

226

227

228

228

229

229

XXI

Şekil 4.121.

Şekil 4.122.

Şekil 4.123.

Şekil 4.124.

Şekil 4.125.

Şekil 4.126.










S/B oranının rötreye etkisi……………………………………...


S/B oranının rötreye etkisi……………………………………...

229

230

230

230

232

233

XXII

RESİMLER DİZİNİ SAYFA

Resim 2.1.

Resim 2.2.

Resim 3.1.

Resim 3.2.

Resim 3.3.

Resim 3.4.

Resim 3.5.

Hafif agreganın şekli (Choi ve ark., 2005)..................................

Hafif agreganın kesiti (Choi ve ark., 2005).................................

Çalışmada kullanılan PET kırıkları.............................................

Eğilmede çekme deney düzeneği................................................

Basınç dayanımı tayininde kullanılan deney düzeneği...............

Karbonatlaşma yapmış numuneler..............................................

Rötre ölçümü deney düzeneği.....................................................

10

10

56

61

62

64

65

XXIII

SİMGELER VE KISALTMALAR

P/B

S/B

PÇ

YFC

UK

P

A

:

:

:

:

:

:

:

PET-Bağlayıcı oranı

Su-Bağlayıcı Oranı

Portland Çimentosu

Yüksek Fırın Cürufu

Uçucu Kül

Preste Kırılma Anında Okunan En Büyük Yük

Numunenin Basınç Yükü Uygulanan Kesit Alanı

1. GİRİŞ Semiha AKÇAÖZOĞLU

1

1. GİRİŞ

Deprem dayanımı malzeme açısından ele alındığında; taşıyıcı yapı

elemanlarının yüksek dayanımlı olmaları, taşıyıcı olmayan elemanların ise yapının

toplam ağırlığını azaltması açısından hafif olmaları amaçlanmaktadır.

Depremlerde yapıya gelen yükler yapının ağırlığı ile doğru orantılıdır. Yapı

ne kadar hafif olursa, depremde daha az bir yükle zorlanacaktır. Betonarme bir

yapının hafif olabilmesi için, dolgu ve bölme duvarlarının ve döşemelerin

olabildiğince hafif malzemelerden yapılması gerekir (Bayülke, 1998). Yapı

üretiminde etkili olan yatay kuvvetlerin yapı döşemelerinden kaynaklanan toplanmış

kütle ile doğru orantılı olmasından dolayı, döşemelerdeki ağırlığın azaltılmasının ne

kadar önemli olduğu ortadadır. Döşeme ağırlığını azaltabilmek için, bu döşemelerde

kullanılan betonun birim ağırlığını azaltmak gerekmektedir. Bu ise hafif betonun

kullanılmasıyla sağlanabilmektedir.

Dünyada hafif beton üretimi, içinde bulunduğumuz yüzyılın ilk yıllarında

başlamıştır. Önceleri genellikle duvar elemanlarında kullanılan bu üretim, İkinci

Dünya Savaşı’ndan sonra taşıyıcı hafif beton üretimini de kapsamıştır. Özellikle

temel problemlerinin yaşandığı yerlerde taşıyıcı hafif betonların ekonomik çözümler

getirdiği saptandıktan sonra, başta ABD olmak üzere birçok ülkedeki yapılarda hafif

beton kullanılmaya başlanmıştır. Günümüz inşaat sektöründe, hafif beton

kullanımında giderek bir artış görülmektedir (Tokyay ve Şatana, 1994).

Hafif betonlar üretim tekniklerine göre, hafif agregalı beton, gazbeton ve ince

agregasız beton olmak üzere üç grupta toplanmaktadır. Kullanım amaçlarına göre de

yalıtım betonları ve taşıyıcı betonlar olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır.

Taşıyıcı hafif beton 28 günlük basınç dayanımı 15-17 MPa’dan yüksek ve

hava kurusu birim ağırlığı 1850 kg/m3’ten az olan betondur. Yalıtım betonları ise

yoğunluğu 800 kg/m3 veya daha düşük olan betonlardır (ACI 213R, 1987). Taşıyıcı

hafif betonların yalıtım betonlarına göre birim ağırlıkları daha yüksek, ısı yalıtım

özellikleri ise daha düşüktür (Tokyay ve Şatana, 1994).

Taşıyıcı hafif betonların çimento miktarını artırarak veya bir miktar ince

agrega kullanarak dayanımlarını artırmak mümkündür. Hafif beton üretimi için


2

karışımlarda en az 300 kg/m3 çimento kullanılmalıdır. Ortalama olarak çimento

dozajının %20 artması, dayanımda %10’luk artış sağlar. Genelde dozajın 450

kg/m3’ün üzerine çıkarılması gereksizdir (Topçu, 2006). Taşıyıcı hafif beton

üretiminde en yaygın yöntem, hafif agrega kullanmaktır.

Hafif agrega, hem taşıyıcı hem de taşıyıcı olmayan betonun birim ağırlığını

azaltmak amacıyla kullanılan önemli bir malzemedir. Betonun birim ağırlığını

azaltmak için, normal ağırlıktaki agreganın bir kısmı veya tamamı, daha düşük birim

ağırlıklı hafif agregalarla yer değiştirilerek kullanılmaktadır. Hafif agregalar, doğal

hafif agregalar ve yapay hafif agregalar olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.

Hafif beton agregası olarak kullanılan pomza taşı, genleştirilmiş perlit gibi

malzemeler doğal malzemelerdir. Doğal yolla oluşan mineraller ısıl işleme tabi

tutularak, hücresel veya köpüklü yapıda yapay agregalar üretilmektedir. Böylece

büyük hacimsel ağırlık da azaltılmış olmaktadır. Ancak agreganın yüksek sıcaklıkta

yakılarak elde edilmesi sebebiyle, üretim maliyeti oldukça yüksektir. Bu nedenle,

endüstriyel yan ürünlerin ve/veya plastik atıkların betonda hafif agrega olarak

kullanılması, özellikle ekonomik açıdan avantajlı olmaları sebebiyle, günümüzde

araştırmacıların üzerinde durduğu konulardan birisi haline gelmiştir. Endüstriyel yan

ürün olarak elde edilen yapay malzemeler, doğal olanlara göre daha ekonomiktirler

ve daha yüksek dayanımlıdırlar. Hafif betonda agrega olarak kullanılan endüstriyel

yan ürünlerin başında yüksek fırın cürufu ve uçucu kül gelmektedir.

Hafif beton üretiminde, bilinen malzemelerden farklı olarak, atık plastik

kırıklarının da hafif agrega olarak kullanılmasının mümkün olduğu düşünülmektedir.

Böylece hafif betonu daha ekonomik yoldan elde etme olanağı sağlanmış olacaktır.

Son yıllarda, plastik atıkların kırılarak hafif beton agregası olarak kullanıldığı bazı

araştırmalara rastlanmaktadır. Hafif beton agregası olarak kullanılan plastik atıklar,

Polipropilen (PP), Polietilen (PE), Polietilen tereftalat (PET) ve Polistren (PS)’dir.

Bu plastik atık kompozisyonu içinde, tüketim artış hızı en yüksek olanların başında

Polietilen Tereftalat (PET) şişeler gelmektedir (Pagev, 2008).

1980'li yılların başında ülkemizde ilk kez Polietilen tereftalat (PET) şişeler

üretilmeye başlanmıştır. Su ambalajlarında kullanılmaya başlanan PET şişeler çok

kısa süre içinde sıvı gıda maddelerinin ambalajlanmasında yaygın olarak kullanılır


3

hale gelmiştir. Günümüzde PET şişeler çoğunlukla su, meşrubat ve yağ şişelerinin

ambalajlanmasında kullanılmaktadır. Üretiminin ucuz olması, istenen şekilde

üretilebilmesi, hafif ve dayanıklı olmaları nedeniyle kullanım alanı giderek

genişleyen PET şişeler Avrupa ve ABD’de soda ve bira ambalajı olarak da

kullanılmaktadır (Pagev, 2008).

Suyu şişelemekte kullanılan ve ham petrolden üretilen Polietilen tereftalat

(PET) malzemesi için, sadece ABD’de yılda 1,5 milyon varil ham petrol

harcanmaktadır ve bu miktar yüz bin otomobilin bir yıllık yakıt harcamasına eşittir.

Tüm dünyada PET şişe üretimi için kullanılan plastik 2,7 milyon ton civarındadır

(Gavela ve ark., 2004). Bununla birlikte ortaya katı atık sorunu da çıkmaktadır. PET

şişelerin doğada tamamen yok olması için yüz yıldan fazla bir süre gerekmektedir.

Bu sebeple, çöp alanlarında toplanan plastik atıkları ve buna bağlı olan çevresel

kirliliği azaltabilmek için uygulanabilecek akılcı yöntemlerden biri, bu malzemeleri

diğer endüstrilerde kullanmaktır. Genel olarak atık malzemelerin yeniden

kullanımındaki en önemli alan, malzemelerin büyük çoğunluğunun geri dönüşümde

değerlendirilebildiği inşaat uygulamalarıdır.

Atık PET’lerin eritilip tekrar işlenerek, yeniden kullanımının maliyeti oldukça

yüksektir. Ancak, atık PET şişelerin parçalanıp hafif agrega olarak kullanılması;

diğer geri dönüşüm yöntemlerinde kullanılan temizleme ve renk içeriğinin

değiştirilmesi gibi uygulamalara gerek olmadığından dolayı, yeniden işleme

maliyetini düşürmek açısından oldukça avantajlıdır. Beton üretimi için çok miktarda

doğal agregaya ihtiyaç vardır. Bu yüzden, PET atıkların beton üretiminde agrega

olarak kullanılması, atıkların güvenli bir şekilde yok edilmesinin yanında doğal

agrega elde etmek için çevreye verilen zararların azaltılmasını da sağlayacaktır.

Bu çalışmada, atık PET şişe kırıklarının hafif beton üretiminde agrega olarak

kullanılması amaçlanmıştır. Atık PET şişelerin hafif beton agregası olarak

değerlendirilmesinin; yapının deprem yükünün azaltılması, yenilenmeyen doğal

kaynakların korunması, atık kaynakların yeniden kazanımı, çevre kirliliğinin

önlenmesi, enerji korunması ve enerjinin üretimde yeniden kullanılması gibi

açılardan oldukça avantajlı olacağı düşünülmektedir.


4

Deneysel çalışmalarda kullanılan atık PET şişe kırıkları SASA tesislerinden

kırılmış şekilde temin edilerek, üzerinde hiçbir işlem yapılmadan doğrudan agrega

olarak kullanılmaktadır. Böylece hafif beton üretim maliyeti, diğer geri dönüşümlü

agregaların kullanıldığı uygulamalara oranla düşmektedir.

Çalışma kapsamında; beton üretiminde kullanımı giderek yaygınlaşan yüksek

fırın cürufu ve uçucu kül, çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilerek

kullanılmıştır. Böylece endüstriyel atıkların beton yapımında değerlendirilmesi,

çimentodan tasarruf edilmesi ve betonun bazı özelliklerinin iyileştirilmesi

amaçlanmıştır.

Bir endüstriyel atık olan granüle yüksek fırın cürufu, çeşitli metalurji

tesislerinden elde edilen atık madde gruplarından birisidir. Amorf yapıya sahip olan

ve büyük miktarda SiO2 ve Al2O3 içeren yüksek fırın cürufu, öğütülerek çok ince

taneli duruma getirildiği takdirde, doğal puzolanların özelliklerine benzer özellikler

göstermektedir. Yüksek fırın cüruflu betonlarda, agrega ve çimento arasındaki

aderans, yüksek fırın cürufu kalsiyum hidroksiti tükettiği için daha da

güçlenmektedir. Yüksek fırın cürufu kimyasal ataklara karşı dayanıklı olduğu gibi,

işlenebilirliği de artırmaktadır. Ayrıca puzolanik reaksiyonu oldukça yavaş

gerçekleştiğinden dolayı betonun hidratasyon ısısını da azaltmaktadır.

Ülkemizde elektrik enerjisi üretiminin yarısından fazlası termik santrallerden

elde edilmektedir. Bu santrallerin en önemli yan ürünlerinden birisi uçucu küllerdir.

Uçucu küllerin santralden dışarı atılmasının ciddi ekonomik ve ekolojik sorunlar

yarattığı bilinen bir gerçektir. Dolayısıyla, uçucu küllerin beton üretiminde

kullanılması; kül atım masraflarının azaltılması, depolama sorununun çözülmesi ve

beton üretim maliyetinin düşürülmesi açılarından avantaj sağlayacaktır. (Tokyay,

1989).

Atık PET agregalı hafif beton üretiminde yüksek fırın cürufu ve uçucu külün

çimentoyla yer değiştirilerek kullanılmasının; çimento miktarından tasarruf etmenin

yanı sıra, betonun işlenebilirlik, dayanım, rötre ve hidratasyon ısısı gibi birçok

özelliğini iyileştireceği düşünülmektedir.

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Semiha AKÇAÖZOĞLU

5

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Literatür araştırması iki bölümde ele alınmıştır. Birinci bölümde Polietilen

Tereftalat (PET) ve diğer plastik atık çeşitleri hakkında tanıtıcı bilgiler ve atık PET

şişe kırıklarının beton üretiminde kullanımına ilişkin çalışmalar ele alınmıştır. İkinci

bölümde ise, beton üretiminde kullanılan mineral katkılardan başlıcaları olan yüksek

fırın cürufu ve uçucu külle ilgili araştırmalardan elde edilen bilgilere yer verilmiştir.

2.1. Plastik Atık Çeşitleri İle İlgili Genel Bilgiler

Plastik, petrokimya sanayinde, petrol esaslı ürün veya ürünler ile doğalgazı

hammadde olarak kullanıp, bunların kimyasal dönüşümleri ile elde edilen önemli

madde gruplarından birisidir. Hafif olmalarının yanında; paslanmaz ve korozyona

uğramaz olmaları, yüksek ısı ve elektrik izolasyonu sağlamaları, kolay hasara

uğramamaları, esnek ve yumuşak olmaları ve kolay şekil verilebilme gibi özellikler,

plastikleri vazgeçilmez paketleme malzemesi yapmıştır. Dünyada üretilen petrolün

%4’ü plastik üretiminde kullanılmaktadır. Bu petrolden elde edilen plastiğin %20-

25’i ambalaj sektöründe kullanılmaktadır (Pehlivan ve ark., 2004).

Sosyoekonomik özellikler, tüketim çeşitlilikleri ve atık yönetim

programlarındaki farklılıklardan dolayı; her ülkenin atık kompozisyonu farklıdır.

Ancak, genel olarak atıklar içinde en fazla yeri plastikler tutmaktadır. Plastikler en

çok paketleme ve inşaat endüstrilerinde kullanılmaktadır. Plastik atıklar içinde en

çok yer tutanlar Polietilen (PE), Polipropilen (PP), Polietilen Tereftalat (PET),

Polivinil Klorür (PVC) ve Polistrendir (PS) (Gavela ve ark., 2004). Bu malzemelerin

kullanıldığı alanlar aşağıda belirtilmiştir:

• Polietilen (PE), çamaşır suyu, deterjan ve şampuan şişeleri, motor yağı

şişeleri, varil ve bidon üretiminde kullanılmaktadır.

• Polipropilen (PP), çuval, sentetik elyaf, margarin kabı ve deterjan kutularının

kapaklarını üretmede kullanılır.

• Polietilen Tereftalat (PET), genellikle su, meşrubat ve yağ şişelerinin

ambalajlanmasında kullanılmaktadır.


6

• Polivinil Klorür (PVC), profil, lambri ve borularda, sıvı deterjan ve kozmetik

ürünlerinin ambalajlarında kullanılır.

• Polistren (PS), yoğurt ve margarin kaplarında kullanılmaktadır.

Ülkemizde, 1991 yılında yürürlüğe giren Katı Atıkların Kontrolü

Yönetmeliği (KAKY)’nin 18. maddesine göre, yönetmeliğin yürürlüğe girdiği

tarihten itibaren 10 yıl içinde, sorumlu ekonomik işletmeler ambalaj atıklarının

ağırlık itibari ile en az %60’ını geri kazanmakla yükümlüdürler. Örneğin ülkemizde,

atık PET şişeler SASA tesisinde tekrar elyaf olarak değerlendirilmektedir. Her yıl 10

bin ton atık PET şişe geri kazanılmaktadır (Pehlivan ve ark., 2004).

2.2. Polietilen Tereftalat (PET)

PET, termoplastik polyester reçinesi özellikteki bir ambalaj malzemesidir.

Polyester kelimesi Yunanca pek çok anlamına gelen “Poly” ve asitlerin alkollere

etkisiyle elde edilen bir bileşik olan “ester” kelimelerinden türemiştir. PET Polyester;

alkol, etilen glikol (EG), asit ve teraftalik asit (TPA)’ten oluşmuştur ve kimyasal ismi

Polietilen Tereftalat (PET)’tır (Plastics Europe, 2008).

PET’i oluşturan hammaddeler ham petrolden elde edilir. Rafine işlemlerinden

sonra, ham petrol çeşitli petrol ürünlerine dönüştürülür ve sonuçta iki tane PET

hammaddesi elde edilir. Bu hammaddeler arıtıldıktan sonra, bir katalizör yardımıyla

kanal şeklindeki bir fırında 300 ºC’ye kadar ısıtılır. Kimyasal reaksiyon sırasında

oluşan çok sayıdaki tekil moleküller (monomerler) birbirleriyle ester bağlarıyla

birleşerek polimerleri oluştururlar. Reaksiyonlar ilerledikçe karışım oldukça koyu bir

kıvama gelmeye başlar ve sonunda uygun bir kıvama ulaşır. Bu aşamada, reaktörden

makarnaya benzer şekilde çıkan PET çubuklar su altında hızlı bir şekilde soğutulur

ve sonra küçük tanecikler halinde kesilir. PET’in içecek şişesi olarak kullanılacağı

durumlarda, içlerinde bulunan bazı yabancı maddelerin damıtılması ve fiziksel

özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla, bu katı tanecikler erime noktasının altındaki

değerlere kadar ısıtılır (Plastics Europe, 2008).


7

2.3. PET ve Diğer Atık Plastiklerin Beton Üretiminde Kullanılması

Birçok ülkedeki geri dönüşümle ilgili kanunlarda, çevre kirliliğini ve kaynak

israfını önlemek amacıyla, plastik atıkların yeniden kullanılarak geri kazanılması,

diğer kaynaklar arasında öncelikli olarak belirlenmiştir. Bu atıkların değerlendirildiği

endüstrilerin başında inşaat sektörü gelmektedir.

Plastik tozlarının ve kırıklarının beton katkısı veya agregası olarak

kullanılması yeni bir uygulamadır. Shulman (1996), mikronize Polistren köpük

parçalarını hafif beton katkısı olarak kullanmış ve patent almıştır. Malloy ve ark.

(2001)’nın bildirdiğine göre, Schroeder (1994) yüksek yoğunluklu Polietilenle bir

kısım ince agregayı yer değiştirerek hafif beton karışımı elde etmiştir. Yüksek

yoğunluklu Polietilen granülleri içeren beton, daha düşük basınç dayanımına sahiptir,

fakat tokluk değeri daha fazladır.

Atık plastiklerin polimer betonu üretiminde kullanılması da son yıllarda

önemli konulardan biri haline gelmiştir. İlk polimer beton kompoziti olan polimer

emdirilmiş beton, geniş bir kullanım alanına ulaşmıştır. Bu polimer betonu, hidrate

portland çimento betonuna düşük kıvamlı monomer emdirilerek üretilmiştir.

1950’lerden itibaren kullanılan polimer modifiyeli beton ise, Portland çimentosu ve

polimer modifiye kullanılmasıyla elde edilmektedir (Gavela ve ark., 2004).

Yapılan kaynak araştırmasında başta PET şişeler olmak üzere, atık

plastiklerin beton üretiminde kullanıldığı alanlar beş başlık altında toplanarak

incelenmiştir:

• Atık PET ve diğer plastik kırıklarının hafif beton üretiminde agrega olarak

kullanılması

• Atık PET ve diğer plastik kırıklarının asfalt betonunda agrega olarak

kullanılması

• Atık PET’lerin lif takviyeli beton üretiminde kullanılması

• Atık PET ve diğer plastiklerin eritilerek betonda sentetik agrega veya

bağlayıcı olarak kullanılması

• Atık PET’lerin polimer betonu reçinesi yapımında kullanılması


8

2.3.1. Atık PET ve Diğer Plastik Kırıklarının Hafif Beton Üretiminde Agrega

Olarak Kullanılması

İnşaat teknolojisinin vazgeçilmez malzemesi olan beton yapımı için çok

miktarda mineral agregaya ihtiyaç duyulmaktadır. Atık plastiklerin hafif betonda

agrega olarak kullanılmasıyla, hem doğal agregadan tasarruf edilmiş olunmaktadır,

hem de atık plastiklerin ekonomik olarak geri dönüşümü sağlanmaktadır.

Koide ve ark. (2002), çoğunluğu Polietilen Tereftalat (PET) şişelerden oluşan

geri kazanılmış atık plastikleri hafif beton agregası olarak kullanmışlardır. Kullanılan

plastik agrega içeriğinde %85 oranında PET, %15 oranında Polipropilen (PP) ve

Polietilen (PE) bulunmaktadır. Geri kazanılmış agrega, atık plastik yığınlarının

sıkıştırılarak kırılmasıyla elde edilmiştir ve uygulamanın ekonomik olması açısından,

agregalar yıkanmadan kullanılmıştır. Deneylerde normal Portland çimentosu ve

doğal ince agrega kullanılmıştır. Kaba agrega yerine maksimum tane boyutu 10 mm

olan plastik agrega kullanılmıştır. Kimyasal katkı olarak yüksek oranda hava

sürükleyici katkı ve su azaltıcı katkı ilavesi yapılarak, su-çimento oranı 0.35

alınmıştır. Bu şekilde elde edilen betonların 28 günlük basınç dayanımları 20 MPa

seviyesine ulaşmıştır ve doygun yüzey kuru ağırlıkları 1.85 gr/cm3 civarındadır. Elde

edilen hafif beton yaklaşık 60 °C civarında sıcaklık dayanımına ve donma-çözülme

dayanımına sahiptir. Atık PET agreganın kullanılmasıyla, betonun net ağırlığı

oldukça azaltılmıştır. PET agrega neredeyse hiç su emmediği için, agrega içindeki

nemin kolaylıkla kontrol edilebilmesi mümkün olmuştur. Elde edilen hafif betonun

strüktürel uygulamalarda kullanılabileceği belirtilmektedir.

Araştırmacılar, üretilen hafif betonun basınç dayanımının arttırılması için,

yüksek dayanımlı harcın kullanılmasının gerekli olduğunu bildirmektedirler. Bunun

için, atık plastik agreganın kum agrega yerine kullanılmaması gerektiğini, çünkü

plastik agrega ile çimento hamuru arasındaki birleşimin zayıf olmasından dolayı,

hafif harcın dayanımının normal harçtan çok düşük olabileceğini bildirmektedirler.

Gavela ve ark. (2004), kullanılmış Polietilen tereftalat (PET) ve Polipropilen

(PP) malzemeleri, geleneksel agregaların bir kısmıyla yer değiştirerek kullanmış ve

alternatif yer değişim oranları üzerinde çalışmışlardır. Su-çimento oranları 0.50 ve


9

0.60 olarak alınmış ve süper akışkanlaştırıcı kullanılmıştır. Plastik ve doğal

agregaların elek analizi, özgül ağırlık testi ve su emme deneyleri yapılmıştır. Plastik

agregaların doğal agregayla %20 ve %30 oranlarında yer değiştirilmesiyle üretilen

100mm x 100mm x 500mm boyutlarındaki beton numunelerin 28 günlük basınç

dayanım değerleri sırasıyla 35.1 ve 23.5 MPa seviyelerindedir. Eğilme dayanımları

ise 5.03 ve 2.89 MPa’dır. Hem PP agregalı, hem de PET agregalı betonların, kontrol

betonuna göre basınç ve eğilme değerlerindeki azalma oranları benzer bulunmuştur.

Araştırmacılar buradan yola çıkarak, basınç dayanımının kullanılan polimer agrega

çeşidine değil, polimer agregayla doğal agreganın yer değiştirme oranına bağlı

olduğunu söylemektedirler. Plastik agrega miktarı arttıkça hacim yoğunluğunda

gözlenen azalma, plastiğin birim ağırlığının doğal agregadan daha düşük olmasına

bağlanmaktadır. 7 ve 28. günlerde ölçülen elastisite modülü değerleri, plastik

miktarının artmasına bağlı olarak düşmüştür.

Plastik agreganın eklenmesinden dolayı 28 günlük basınç ve çekme

dayanımlarındaki düşme, çimento hamuru ve plastik agrega arasındaki bağlantının

zayıf olmasına ve plastik agrega dayanımının düşük olmasına bağlanmaktadır.

Üretilen bu beton çeşidinin, düşük elastisite modülü gereken uygulamalarda avantajlı

olacağı savunulmaktadır. Bu araştırmanın sonucunda atık PET ve PP’in, çok sıcak

koşullardaki davranışları dikkate alınarak, strüktürel uygulamalarda beton agregası

olarak kullanılabileceği savunulmaktadır.

Choi ve ark. (2005), atık PET şişelerden elde edilen hafif agreganın

mikroyapısını araştırarak yüksek fırın cürufunun hafif agrega üzerindeki etkilerini

incelemişlerdir. Bu amaçla, atık PET şişelerden ve yüksek fırın cürufundan üretilen

hafif agregaların basınç dayanımı, çekme dayanımı, elastisite modülü, çökme

değerleri ve elde edilen hafif betonun yoğunluğu incelenerek; yüksek fırın

cürufunun, hafif agreganın kalitesini artırmaya katkısının olup olmadığı

araştırılmıştır. Atık PET şişelerden elde edilen hafif agregalar sıcak bir mikserde

yüksek fırın cürufu ile birlikte karıştırılarak, agrega yüzeyinin cüruf ile üniform bir

şekilde kaplanması sağlanmıştır. Deneylerde kullanılan küresel şekilli hafif agrega

Resim 2.1’de, agreganın kesiti ise Resim 2.2’de verilmiştir. Karışımlarda PET


10

agregalar doğal agregalarla %25, %50 ve %75 oranlarında yer değiştirilerek

kullanılmıştır.

Yapılan deneyler sonucunda, hafif agreganın özgül ağırlığının ve hacim

yoğunluğunun, doğal agregadan %50 oranında düşük olduğu gözlenmiştir. Hafif

agregalı betonun işlenebilirliğinin ikame ve su-çimento oranlarının artırılmasıyla

iyileştirilebileceği belirtilmektedir. Yüksek fırın cürufunun hafif agrega yüzeyine

yapışmasının, agrega yüzeyinin güçlenmesine katkıda bulunduğu gözlenmiştir.

Resim 2.1. Hafif agreganın şekli Resim 2.2. Hafif agreganın kesiti (Choi ve ark., 2005) (Choi ve ark., 2005)

Shehata ve ark. (1996), granül haldeki plastik, cam ve fiberglas atıklarını ince

agregayla %5-20 oranlarında yer değiştirerek beton üretiminde kullanmışlardır.

Araştırmada kullanılan plastik atıklar, PET şişelerden ve süt şişelerinde kullanılan

yüksek yoğunluklu Polietilen (HDPE)’den oluşmaktadır. Beton numuneler, bu

agrega türlerinden her seferinde yalnızca biri kullanılarak üretilmiştir. Numuneler

üzerinde basınç, eğilme ve yarmada çekme testleri gerçekleştirilmiştir. Beton

numunelerin basınç ve yarmada çekme dayanımlarının, kırılma ve elastisite

modülleri kadar iyi olduğu gözlenmiştir. Elektron mikroskobuyla tarama yöntemiyle,

beton numunelerin mekanik özellikleri ile kesitlerin mikro yapısı arasında ilişki

kurulmaya çalışılmıştır. Araştırma sonucunda, cam ve fiberglas agregaların, plastik

agregalara oranla çimento hamuruna daha iyi yapıştıkları gözlenmiştir. Atık plastik,

PET YFC


11

cam ve fiberglas kırıklarının, çimentolu bileşenlerde kumla kısmi olarak yer

değiştirilerek kullanılmasının mümkün olduğu belirtilmiştir.

Al-Maneer ve Dala (1997), yaptıkları laboratuvar deneylerinde, araba

tamponlarından elde edilen atık plastik agregalı hafif beton üretimi üzerinde

çalışmışlardır. %10-50 arasındaki çeşitli oranlarda plastik agrega içeren betonun 28

günlük basınç dayanımının 19-48 MPa arasında; çekme dayanımının 3.2-6.5 MPa

arasında olduğunu belirtmişlerdir. Karışımdaki plastik miktarı arttıkça yoğunluk

azalmaktadır. Plastik agregaların kullanılmasıyla, betonun daha fazla sünek davranış

gösterdiği saptanmıştır ve bu özelliğinin betonda çatlak oluşumunun azaltılması

açısından avantajlı olacağı düşünülmektedir.

Elzafraney ve ark. (2005), yüksek yoğunluklu Polietilen (PE), Polivinil

Klorid (PVC) ve Polipropilenden (PP) oluşan geri dönüşümlü plastikleri beton

karışımında kaba agrega olarak kullanmışlardır. Böylece binaların ısıl özelliklerini

iyileştirmeyi amaçlamışlardır. Araştırma kapsamında, birinde normal beton,

diğerinde ise yüksek oranda geri dönüşümlü plastik agrega içeren beton kullanılarak,

benzer özellikte iki bina tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Bu iki binanın ısıl ve enerji

performansları incelenmiştir. Yapılan deneylerin sonuçlarına göre, geri dönüşümlü

plastik betonlu bina, enerji verimliliği ve konfor açılarından, normal betonlu binaya

göre yüksek değerler göstermiştir. Geri dönüşümlü plastik betonun enerji-etkin bina

tasarımında kullanılmasıyla, binaların ısıtma ve soğutma giderlerinin azaltılmasının

ve binaların konfor düzeyinin artırılmasının sağlanacağı düşünülmektedir.

Babu ve Babu (2003), genleştirilmiş Polistren (PS) agregalı betonların

dayanım ve dayanıklılık özelliklerini incelemek amacıyla yaptıkları çalışmalarında

genleştirilmiş polistren tanelerini %22-36 oranları arasında kumla yer değiştirerek

kullanmışlardır. Karışımda ayrıca %3-9 oranında silis dumanı, çimentoyla ikame

edilerek kullanılmıştır. İnce ve kaba agreganın da kullanıldığı karışımların

yoğunlukları 1500-2000 kg/m3 arasındadır. Silis dumanı miktarı arttıkça,

karışımların akıcılığı ve dayanımı iyileşmektedir. Genleştirilmiş PS agregalı

betonların dayanımı yoğunlukla doğru orantılıdır. Genleştirilmiş PS agreganın tane

boyutu küçüldükçe ve iri agrega boyutu büyüdükçe, dayanım artmaktadır. Yarmada

çekme dayanımı, basınç dayanımı arttıkça artmaktadır. Tüm genleştirilmiş PS


12

agregalı betonlar düşük su emme değerleri göstermiştir. Ayrıca, silis dumanı ikame

oranı arttıkça, toplam su emme değerleri de düşmüştür.

Babu ve ark. (2005), genleştirilmiş Polistren (PS) agrega tanelerinin beton ve

harçta hafif agrega olarak kullanılabilirliğini araştırmışlardır. Genleştirilmiş PS

agrega, %0-95 arasında ikame edilerek kullanılmıştır. Karışımda süper

akışkanlaştırıcı katkı da kullanılmıştır. Polistren agregalı betonlar şahit betona göre

daha iyi akıcılık değerleri göstermiştir. Yüksek miktarda genleştirilmiş PS agrega

içeren betonlar, düşük oranlılarla karşılaştırıldığında, kırılmaların daha sünek olduğu

görülmüştür. Elastisite modülü, basınç dayanımı arttıkça artmaktadır ve PS agrega

miktarı arttıkça azalmaktadır. Uçucu kül ve genleştirilmiş PS agrega içeren betonun

basınç dayanımının, normal betondan farklı olarak 90 güne kadar sürekli yükseldiği

belirtilmektedir.

Babu ve ark. (2006), Polistren (PS) agrega boyutunun hafif beton dayanımı

ve nem karakteristikleri üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla yaptıkları çalışmada;

genleştirilmiş ve genleştirilmemiş PS agregaları %20-50 oranında kumla ikame

ederek, çeşitli yoğunluklarda (1000-1900 kg/m3) betonlar üretmişlerdir. Uçucu kül

çimentoyla %30 oranında yer değiştirilerek kullanılmıştır. Elde edilen betonların

basınç dayanımı, çekme-gerilme dayanımı, nem hareketi ve su emme özellikleri

incelenmiştir. Genleştirilmemiş PS agregalı betonlar, genleştirilmiş PS agregalı

betonlara göre daha yüksek basınç dayanım değerleri göstermiştir (35 MPa ve 20

MPa). Basınç yüklemesi altında, genleştirilmiş agregalı beton daha sünek davranış

gösterirken; genleştirilmemiş PS agregalı beton, normal betona benzer şekilde gevrek

davranış göstermiştir. Genleştirilmiş PS agregalı betonlarda, küçük boyutlu agrega

kullanıldığı takdirde, daha yüksek basınç dayanım değerleri elde edilmiştir.

Bischoff ve ark. (1990), Polistren (PS) agregalı betonların enerji yutma

kapasitesinin ölçümü ve düşük hızdaki çarpma sırasındaki temasların azaltılması

amacıyla, çeşitli deneyler yapmışlardır. Deneylerde 31.6 kg.’lık silindirik şekilli

kütle, 8 m/s’ye kadar olan hızlarda, silindir basınç dayanımı 4-12 MPa arasında

değişen PS beton bloklar üzerine bırakılmıştır. Yapılan test sonuçları

değerlendirilerek, PS agregalı betonların enerji yutma kapasitesi incelenmiştir.

Çarpma bölgelerinde ezilme ve bozulmalar oluşmasından dolayı, karışımın ezilme


13

dayanımının düşük olduğu belirtilmektedir. Sıkıştırılabilme özelliğinin ise, taşıyıcı

sitemde meydana gelebilecek temasları azaltmak açısından oldukça uygun olduğu

belirtilmiştir.

Yıldız ve ark. (2004), normal beton karışımına Polistrenden yapılmış

Sytropor ilave ederek ürettikleri hafif betonun donma-çözünme dayanımı, su emme,

boşluk oranı ve birim ağırlık gibi fiziksel özelliklerini incelemişlerdir. Numuneler,

katkısız ağırlığından %10-40 oranlarında azalma oluşturacak şekilde Sytropor

eklenerek hazırlanmıştır. Sytropor oranı arttıkça, malzemenin birim ağırlığında

azalma görülmektedir, bununla birlikte su emme ve boşluk oranında artma olmuştur.

Donma-çözülme çevrimi sonucunda ise, numunelerde çatlamalar ve az miktarda

parçalanmalar gözlenmiştir. Bu çatlama ve parçalanmaların oluşması, boşluk

miktarının fazla olması ve aderansın zayıf olmasına bağlanmaktadır. Birim ağırlık

ölçümlerinin sonuçlara göre, % 30 ve % 40 oranlarında Sytropor ilave edilen

betonların hafif beton olarak adlandırılabileceği belirtilmektedir.

2.3.2. Atık PET ve Diğer Plastik Kırıklarının Asfalt Betonunda Agrega Olarak

Kullanılması

Katı atıkların yok edilmesi ve yönetimi, endüstri ülkelerinde başta gelen

çevresel, ekonomik ve sosyal sorunlardan biri haline gelmiştir. Artan atık

problemlerini kontrol edebilmek için; kaynak azaltılması, yeniden kullanım, geri

dönüşüm ve çöp alanlarında toplama ve çöp fırınında yakma işlemlerinin tamamını

içeren bir atık yönetim sistemi uygulanmalıdır. Bu yöntemlerden birisi olan geri

dönüşüm işlemi, son yıllarda çoğu araştırmacının üzerinde durduğu konulardan

birisidir. Atık plastiklerin geri dönüşümde etkin bir şekilde kullanıldığı başlıca iki

endüstri dalı, ulaşım ve yapım endüstrileridir. Ulaşım endüstrisinde, yüksek

dayanımlı beton gerektirmeyen özel uygulamalar kullanılabilmektedir. Yapım

endüstrisinde ise geri dönüşümlü malzemelerin kullanım alanları çok çeşitlidir

(Shehata, 1996).

1 km yol yapmak için yaklaşık 12500 ton agregaya ihtiyaç vardır Doğal

agreganın sadece %5 oranında PET agregayla yer değiştirilmesiyle, 1 km yol


14

yapmak için 625 ton doğal agregadan tasarruf edilecek ve yerine 315 ton atık PET

kullanılarak geri dönüşümde değerlendirilmiş olacaktır. Böylece, atık PET’lerin yok

edilmek üzere toplandığı 9450 m3 çöp alanının kullanılmasına gerek kalmayacaktır

(Hassani ve ark. 2005).

Agregalar, asfalt beton yollarda en önemli bileşenlerden birisidir. Atık PET

şişe kırıklarının asfalt betonunda kullanılması, atıkların geri dönüşümde

kullanılmasının yanı sıra; doğal agrega kullanımının azaltılması, doğal kaynakların

korunması, taş ocağından malzeme getirme maliyetinin düşürülmesi, çevre ve

gürültü kirliğinin azaltılması gibi açılardan da yarar sağlayacaktır. Bu konuda

yapılmış araştırmalar aşağıda sıralanmıştır:

Hassani ve ark. (2005), PET atıkların çevreye verdiği zararları azaltmak ve

doğal agregadan tasarruf etmek amacıyla, PET şişe kırıklarının asfalt betonunda

agrega yerine kullanılabilirliğini araştırmışlardır. Çalışmada, agrega boyutuna eşit

boyuttaki (2.36-4.75 mm) atık PET taneleri doğal agregayla %20-60 oranında yer

değiştirilerek kullanılmıştır. Tüm karışımlarda %6.6 oranında bitüm kullanılmıştır.

Araştırma sonucunda, PET’in agrega olarak kullanıldığı karışımın (plastiphalt)

akıcılık değerinin kontrol betonundan daha düşük olduğu gözlenmiştir. Bu

özelliklerdeki asfalt karışımının pratik uygulamalar için uygun olduğu

belirtilmektedir.

Zoorob ve Suparma (2000), geri dönüşümlü plastik agrega içeren sürekli

derecelenmiş asfalt beton karışımının (plastiphalt) laboratuar dizaynı üzerinde

çalışmışlardır. Küçük parçalar halindeki düşük yoğunluklu Polietilen (PE), eşit

boyuttaki doğal agregayla belli bir oranda yer değiştirilmiş ve yoğun kıvamdaki

bitümlü karışım içine eklenmiştir. Yapılan testler sonucunda, aynı hava boşluğu

içeren numunelerde, sıkıştırılmış plastiphalt karışımının geleneksel kontrol

karışımından daha düşük hacim yoğunluğuna sahip olduğu görülmüştür. Düşük

yoğunluklu PE agreganın %30 oranında normal agregayla yer değiştirdiği karışımın

hacmi, sıkıştırılmış karışım yoğunluğunun %16’sıdır. Yoğunluktaki bu azalmanın,

nakliye aşamasında avantaj sağlayacağı düşünülmektedir. 60°C sıcaklıkta 1 saat yüke

maruz kalan plastiphalt karışımının sünme dayanımının, kontrol asfaltına göre çok az

düşük olduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte, 1 saat boşaltma zamanından sonra, % 6


15

değerli kontrol asfaltıyla karşılaştırıldığında, plastiphalt karışımlı beton %14 geri

dönme vermektedir.

2.3.3. Atık PET’lerin Lif Takviyeli Beton Üretiminde Kullanılması

Özellikle asbest liflerin yasaklanmasından sonra, lif takviyeli harçlar ve

betonlar üzerindeki çalışmalar giderek artmıştır. Liflerin harç ve betonlara

eklenmesi; gerilme dayanımı, elastisite modülü ve tokluk gibi birçok özelliği

iyileştirebilmektedir. Lif takviyeli harç ve beton üretmek için birçok sentetik lif

kullanılmaktadır. Polipropilen (PP), Polietilen (PE), Polietilen Tereftalat (PET),

Nylon, ve Polyester bunlara örnek olarak verilebilir. PET lifler, polyester grubuna

girmektedir ve tamamen bozunması yüz yıldan fazla zaman alan geri dönüşümlü

PET şişelerden elde edilmektedirler. Bu sebeple, atık PET liflerin çimento bazlı

malzemeler içinde kullanılması, çevre korunması açısından da yarar sağlamaktadır.

PET lifler monofilament formda kullanılmaktadırlar, su geçirmezler ve portland

çimentosunun hidratasyonu üzerinde etkileri yoktur.

Bununla birlikte, portland çimentosu içindeki PET liflerin dayanıklılığı

hakkında bir fikir birliği söz konusu değildir. Bazı araştırmacılara göre, polyester

lifler portland çimentosu içine girdiğinde bozunmaktadırlar. Bazı araştırmalarda ise,

PET lif takviyeli harç ve betonların performansının çok iyi olduğu savunulmaktadır

(Silva ve ark., 2005).

Silva ve ark. (2005), portland çimento bazlı malzemeler içinde kullanılan

geri dönüşümlü PET liflerin dayanıklılık özelliklerini incelemişlerdir. PET lifler

üzerinde gerçekleştirilen kızılötesi ve mikroskobik analizler ve mekanik testler

neticesinde; geri dönüşümlü PET liflerin Ca(OH)2 ve Lawrence çözeltileriyle

etkileşime girdiği, yüzeylerinin pürüzlü hale geldiği ve “alkalin tereftalat” adı verilen

bir çökelti oluştuğu görülmüştür. PET liflerin beton karışımının %0.4-0.8’i

oranlarında kullanıldığı durumlarda; harçların basınç, gerilme ve eğilme dayanımları

üzerinde etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Liflerin harç içinde bozunmasından dolayı,

zamanla sertlikte azalma görülmektedir. Elektron mikroskobuyla tarama sonuçlarına


16

göre, incelenen tüm liflerdeki yüzey pürüzlülüğünün aynı olduğu, bazı bölgelerde ise

liflerin tamamen bozulduğu gözlenmiştir.

2.3.4. Atık PET ve Diğer Plastiklerin Eritilerek Betonda Sentetik Agrega veya

Bağlayıcı Olarak Kullanılması

White (2000), uçucu kül ve geri dönüşümlü PET’ten yapılan kompozit

malzemelerin fizikomekanik özelliklerini ve mikroyapısal özelliklerini araştırmıştır.

Değişen uçucu kül konsantrasyonlarına sahip kompozit numuneler, çekme ve basınç

testlerine tabi tutulmuştur. Ayrıca numunelerin su emme ve rötre özellikleri de

incelenmiştir. Elde edilen değerler Portland çimentolu betonla karşılaştırılarak,

elastisite modülü ve çekme dayanımıyla ilgili teorik denklemler türetilmiştir. Basınç

yüklemesi esnasında oluşan çatlakların dağılımıyla ve geri dönüşümlü PET

agreganın bağlanma mekanizmasıyla ilişkili olan mikroyapısal özellikler

incelenmiştir. Bu araştırmanın sonuçları, uçucu kül konsantrasyonunun hem

dayanıma hem de geri dönüşümlü PET bağlayıcının kristalliğine yüksek miktarda

katkısının olduğunu göstermiştir. Bu ispata dayanarak, atık PET’ten yapılan

kompozit malzemelerin, çeşitli yapım uygulamalarında kullanılabilecek önemli bir

malzeme olabileceği sonucuna varılmaktadır.

Jansen ve ark. (2001), sentetik hafif agreganın beton içinde kullanılabilirliğini

araştırmışlardır. Çalışmada yüksek yoğunluklu Polietilen (PE) ve karbon içeriği %12

olan uçucu kül kullanılmıştır. Maksimum agrega boyutu 9.5 mm olan ve uçucu kül

içeriği %0, %35 ve % 80 olan çeşitli agregalar üretilmiştir. Agregalar, ısıl

yöntemlerle; plastiklerin uçucu kül partiküllerini sarması sağlanarak üretilmektedir.

Karşılaştırma amaçlı olarak, genleştirilmiş killi hafif agrega ve normal ağırlıklı

agregalar da kullanılmıştır. Agregaların gradasyonu, özgül ağırlıkları ve su emme

kapasiteleri incelenmiştir. Çeşitli kaba agrega türleriyle beş tip beton numune

hazırlanmıştır. Sentetik agregaların basınç ve çekme dayanımlarının, normal ağırlıklı

agregalara ve genleştirilmiş killi hafif agregalara göre daha düşük olduğu

görülmüştür. Sentetik hafif agregalı betonların elastisite modülü oldukça düşük


17

bulunmuştur, fakat süneklik derecelerinin yüksek olduğu belirtilmiştir. Sentetik hafif

agregaların uçucu kül içeriği arttıkça, betonun bütün özelliklerinin iyileştiği

gözlenmiştir. Uçucu kül oranı % 80 olan sentetik hafif agregaların zararlı tuzlara

karşı dayanımlarının oldukça yüksek olduğu belirtilmektedir.

Malloy ve ark. (2001), uçucu kül ve eritilmiş termoplastik bağlayıcıları

karıştırarak, hafif betonda kullanılmak üzere sentetik hafif agrega üretimi üzerinde

çalışmışlardır. Uçucu kül-plastik karışımı granül hale getirilmiş ve uygun agrega

gradasyonunu sağlayabilmek için sınıflandırılmıştır. Esnek ve sert termoplastik

bağlayıcılar kullanılarak, bağlayıcı ve agreganın sertliği gibi fiziksel özellikler

arasında ilişki kurulmaya çalışılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, hafif agrega

özelliklerinin hem uçucu kül konsantrasyonundan hem de termoplastik bağlayıcının

özelliklerinden etkilendiği gözlenmiştir. Bununla birlikte, termoplastik bağlayıcının

agreganın fiziksel özellikleri üzerindeki etkisinin, yüksek miktarlı uçucu küllü

karışımlarda daha az olduğu görülmüştür. Örneğin %80 oranında uçucu kül içeren

karışımlarda, agreganın fiziksel özellikleri termoplastik bağlayıcının özelliklerinden

neredeyse hiç etkilenmemektedir. Plastik karışımı ve yüksek karbonlu uçucu kül

kullanılarak üretilen hafif betonun basınç dayanımı 30 MPa civarındadır. Ayrıca

sentetik hafif agrega ile üretilen beton, geleneksel genleştirilmiş killi hafif agregayla

üretilen betona göre daha fazla sünek davranış göstermiştir. Araştırmacılar, eritilmiş

plastiklerin çeşitli kompozisyonlarının, sentetik hafif agrega üretiminde bağlayıcı

malzeme olarak kullanılmasının uygun olduğunu savunmaktadır.

Mahmoud ve Halim (2004), atık plastikleri ayırma işlemine gerek

duyulmadan yeni bir malzeme üretiminde kullanarak, kolay bir yöntemle geri

dönüştürülebileceğini ifade etmektedirler. Araştırmada, eritilmiş atık plastikler kumla

karıştırılarak kompozit bir malzeme üretilmiştir. Bu çalışmada kullanılan plastikler,

atık plastiklerin büyük çoğunluğunu oluşturan Polietilen (PE) filmler ve atık plastik

kutulardır. Atık plastikler, oranlarını belirlemek için tartıldıktan sonra bir fırında 1dk

ısıtılarak plastiğin kendi kendisine yanması sağlanmaktadır. Yeterli miktarda kum

hazırlandıktan sonra içine erimiş plastik eklenmekte ve karışım 15 dk. kadar

karıştırılarak homojen hale getirilmektedir. Bu karışım 7 cm3 lük küp kalıplara

yerleştirildikten sonra, açık havada 30 dk. soğutulup kalıptan çıkarılmaktadır.


18

Numuneler üzerinde yoğunluk ve basınç dayanım testleri gerçekleştirilmiştir.

Malzemelerin tatminkar yoğunluk değerlerine sahip olduğu belirtilmektedir. En

yüksek basınç dayanım değeri, %30-40 atık plastik oranında bulunmuştur. Ayrıca,

çeşitli renk ve şekilli kumlar kullanılarak, dekoratif amaçlara uygun olan malzemeler

de üretilmiştir.

2.3.5. Atık PET’lerin Polimer Betonu Reçinesi Yapımında Kullanılması

Polimer betonu veya polimer harcı, geleneksel çimento harç ve betonundaki

çimento bağlayıcıların polimerle kısmi olarak yer değiştirmesiyle yapılmaktadır.

Çimento esaslı malzemelerle karşılaştırıldığında, geleneksel reçinelerin yüksek

maliyetinden dolayı, polimer betonu üretilme maliyeti oldukça yüksek olmaktadır.

Oysa, geri dönüşümlü plastik polimerlerin kullanılması, reçine üretme maliyetini

düşürmek açısından oldukça önem taşımaktadır (Rebeiz ve ark. 1991-a).

Polimer harç ve betonlarda kullanılan sıvı reçinelerin başlıcaları; epoksi

reçinesi (EP), doymamış polyester reçinesi (UP), vinil ester (VE) ve akrilik reçinedir.

Polimer beton yapımında en çok kullanılan sıvı reçine, doymamış polyester

reçinesidir (Ohama, 1997). Atık PET şişeler, çeşitli kimyasal işlemlerden geçirilerek

doymamış polyester reçinesi yapımında kullanılabilmektedir.

Azim (1996), PET atıklardan elde ettikleri polyester reçineleri kullanarak

polimer betonu üretimi üzerinde çalışmıştır. Elde edilen polyesterler, stiren

monomeri içinde eritilmiş ve kür davranışları incelenmiştir. Bu reçinelerden yapılan

polimer betonlarının basınç dayanımları da incelenmiştir. Bu bilgilere dayanarak,

geri dönüşümlü PET tabanlı polimer betonuyla, reçine hammaddeli polimer

betonunun özellikleri karşılaştırılmıştır. Araştırmacı, PET atıkların reçine yapımında

kullanılmasının, reçine elde etme maliyetini düşürmek ve çevresel problemleri

azaltmak açısından yararlı olabileceğini savunmaktadır.

Tawfik ve Eskander (2006), atık PET şişeleri polyester reçinesi yapımında

kullanarak, dayanıklı bir polimer betonu üretmeyi amaçlamışlardır. Dolgu malzemesi

olarak mermer atıklar ve doğal bazalt kullanılmıştır. Araştırma sonucunda, atık PET

şişelerden ve atık mermerden üretilen ve hızlı küre tabi tutulan polimer betonunun


19

fiziksel ve mekanik özelliklerinin tatminkar düzeyde olduğu görülmüştür. Üretilen

kompozit malzemenin kimyasal karakteristiklerinin ve donma-çözülme direncinin

oldukça yüksek olduğu belirtilmektedir. Atık PET şişelerin polyester reçinesi

yapımında kullanılmasıyla üretilen polimer betonunun endüstriyel uygulamalarda

kullanılmasıyla, ekonomik ve ekolojik yönlerden avantaj sağlanacağı

düşünülmektedir.

Rebeiz (1994), geri dönüşümlü PET kullanılarak elde edilen polyester

kompozitinin yapım işlerinde kullanılabilirliğini araştırmıştır. Doymamış polyester

reçinesi, inorganik agregalarla karıştırılarak polimer betonu üretmek amacıyla

dönüştürülmektedir. Bu araştırmada, geri dönüşümlü PET tabanlı polyester

reçinesiyle yapılan polimer betonunun dayanım özellikleri araştırılmıştır.

Araştırmacı, polimer betonunun; kaldırımlar, köprüler, döşemeler ve çatılardaki

hasar görmüş çimentolu beton yüzeylerin onarım ve kaplama işlerinde oldukça

verimli bir şekilde kullanılabileceğini belirtmektedir. Ayrıca bu malzemenin;

tehlikeli atık konteynırları, hendek betonu, kanalizasyon betonu, yüksek voltajlı

yalıtıcılar ve demiryolu traverslerinde bulunan prekast bileşenlerde kullanılabileceği

de ifade edilmektedir.

Rebeiz (1995), geri dönüşümlü PET içerikli doymamış polyester reçineli

polimer betonunun zaman ve sıcaklığa bağlı özelliklerini incelemiştir. Araştırmacı,

uygun şekilde formüle edildiğinde, doymamış polyesterlerin, çakıl, kum ve uçucu

külle karıştırılmasıyla yüksek kaliteli polimer betonu üretmenin mümkün olduğunu

belirtmektedir. Araştırma kapsamında yaşın dayanım üzerindeki etkisi, ısının

dayanım ve elastisite modülü üzerindeki etkisi, rötre, ısıl genleşme ve çatlak oluşumu

gibi özelllikler incelenmiştir. Bu özelliklerin incelenmesi sonucunda, polimer

betonunun prekast uygulamalarda kullanımı konusunda yararlı bilgilere ulaşılmıştır.

Rebeiz ve ark. (1991-a), geri dönüşümlü PET’in polimer betonu yapımında

kullanılabilirliği konusunda çalışma yapmışlardır. Polimer betonu, bir reçineyle kaba

agrega, kum ve uçucu kül gibi dolguların birleşmesiyle üretilmektedir. Oldukça

sağlam bir malzeme olan bu ürünün, yol ve köprülerin onarımı ve prekast

bileşenlerin yapımı gibi çeşitli uygulama alanları olduğu belirtilmektedir.


20

Rebeiz ve ark. (1991-b), geri dönüşümlü PET tabanlı polyester reçineli

polimer betonunun zaman ve sıcaklık bağıntısını araştırmışlardır. Araştırmada yaş,

sıcaklık, rötre, ısıl genleşme ve çatlak oluşumuyla ilgili testlerin sonuçları

incelenmiştir. Mükemmel işlenebilirlik ve hızlı kür imkanının, polimer betonunun

hızlı ve etkili bir biçimde şekil alabilmesine olanak verdiği gözlenmiştir. Dayanım ve

dayanıklılık özelliklerinin uygun olmasından dolayı, bu polimer betonunun daha ince

kesitlerde kullanılabildiği ve böylece binanın ölü yüklerinin azaltılmasını sağlayacağı

belirtilmektedir. Bu ürünlerin uzun ömürlü olması, PET atıkların uzun süren

bozunma süreçlerinden dolayı önem taşımaktadır. Araştırmacılar polimer betonuyla

yapılan prekast ürünlerin, servis ömürlerinin sonunda, kırılıp agrega haline

getirilerek çeşitli alt temel veya beton uygulamalarında kullanılmasını da

önermektedirler.

Rebeiz ve ark. (1994-a), geri dönüşümlü PET’ten yapılan polimer betonların

mekanik özelliklerini incelemişlerdir. Atık PET şişe kullanılarak yapılan reçineler,

polimer betonunun daha az kaynak kullanarak elde edilmesini sağlayabilmektedir.

Aynı zamanda, polimer betonda geri dönüşümlü PET’in kullanılmasının, plastik katı

atıkların sebep olduğu problemlerin çözümüne ve enerji korunmasına katkıda

bulunacağı savunulmaktadır.

Rebeiz ve ark. (1994-b), çalışmalarında, geri dönüşümlü PET plastiklerden

yapılan doymamış polyester reçine bağlayıcılı ve çelikle güçlendirilmiş polimer

betonunun strüktürel davranışını değerlendirmişlerdir. Bazı kirişlerde ayrıca çelik

lifler de kullanılmıştır. Araştırma kapsamında; moment-eğilme tepkileri, çökme

modu, parçalanma örnekleri, yüklemelerdeki tarafsız eksen derinliğindeki

çeşitlilikler, dayanım özellikleri, süneklik göstergesi, polimer betonlu kirişlerin

eğilme dayanımı üzerindeki gerilme donatısının etkisi, makaslama mesafesinin

etkileri, gerilme donatısı ile polimer betonlu kirişlerde basınç dayanımı incelenmiştir.

Geri dönüşümlü PET kullanılarak yapılan güçlendirilmiş polimer betonunun eğilme

dayanımı, diğer güçlendirilmiş betonlarla karşılaştırılmıştır. Araştırma sonunda, geri

dönüşümlü PET reçineli polimer betonunun, strüktürel uygulamalarda

kullanılabilecek ekonomik ve kaliteli bir beton türü olduğu kanısına varılmıştır.


21

Rebeiz ve ark. (1995), geri dönüşümlü PET kullanılarak yapılan

güçlendirilmiş polyester betonunun kopma dayanımını incelemişlerdir.

Araştırmacılar, çelik takviyeli polimer betonlu kirişlerin kopma davranışıyla ilgili

araştırmaların kısıtlı olması ve kullanışlı dizayn yöntemleri önerilmemesi sebebiyle

bu konu üzerinde yoğunlaşmışlardır. Daha önceki araştırmaların hepsinde, çelik

takviyeli polimer betonunun kopma davranışı ile çelik takviyeli portland çimentolu

betonun kopma davranışının benzer olarak varsayıldığını belirtmektedirler.

Çalışmada, PET esaslı, doymamış polyester reçineli ve çelik takviyeli polimer

betonunun kopma davranışı ile ilgili yeni bir dizayn yöntemi geliştirilmiştir.

Rebeiz (1996-a), normal betonla, çelik takviyeli atık PET ve uçucu küllü

polyester reçineli betonun dayanım ve dayanıklılık özelliklerini karşılaştırmıştır. Geri

dönüşümlü PET ve uçucu külün polimer betonu üretiminde kullanılmasının; beton

üretiminde kullanılan malzeme miktarını azaltmak, betonu hafifletmek ve atık

malzemelerden kaynaklanan çevresel problemleri azaltmak gibi avantajlar

sağlayacağı düşünülmektedir. Malzemenin, bina bileşenleri, kaldırım onarımı ve

kaplama işleri, köprüler ve barajlar gibi çeşitli yapım uygulamalarında etkin olarak

kullanılabileceği belirtilmektedir.

Rebeiz (1996-b) geri dönüşümlü PET atıklardan yapılan doymamış polyester

reçineli polimer betonunun prefabrik uygulamalarda kullanılabilirliğini araştırmıştır.

Bu araştırmada, geri dönüşümlü PET atıklardan elde edilen doymamış polyester

reçineli polimer beton ve betonarme elemanların dayanım özellikleri ve davranışları

incelenmiştir. Sonuçlar, geri dönüşümlü PET tabanlı reçinelerin, bina bileşenleri,

ulaşım bileşenleri vb. prefabrik uygulamalarda kullanılmak amacıyla, yüksek kaliteli

polimer betonu üretmek için uygun olduğunu göstermektedir.

Rebeiz ve Fowler (1996), geri dönüşümlü PET gibi atık plastik esaslı

doymamış polyester reçineli ve çelik takviyeli polimer betonun eğilme davranışı ve

dayanım tahminleri üzerinde çalışmışlardır. Kirişlerin çoğu, çekme bölgesinde tek

çelik çubukla takviye edilmiştir. Çok az kiriş hem çekme hem de basınç bölgesinde

olmak üzere çift çelik çubukla takviyelidir. Test sonuçları, geri dönüşümlü polyester

reçineli takviyeli polimer betonunun eğilme dayanımında oldukça iyi değerler elde

edilebileceğini göstermiştir.


22

2.4. Mineral Katkı Malzemeleri

Mineral katkı malzemeleri, betonun işlenebilirliğini, mukavemetini,

durabilitesini ve ekonomisini iyileştirmek ya da hidratasyon derecesini ve ısısını

kontrol etmek amacıyla, beton karışımına katılan katı ve ince bir şekilde öğütülmüş

maddelerdir. Bu maddeler, doğal puzolanlar, yapay puzolanlar, uçucu kül, silis

dumanı ya da yüksek fırın cürufu gibi malzemelerdir.

2.4.1. İnce Öğütülmüş Mineral Katkıların Sınıflandırılması

İnce öğütülmüş mineral katkılar 3 genel tip içinde sınıflandırılabilirler:

1. Puzolanik malzemeler ya da ilave bağlayıcı özelliğe sahip fakat esas olarak

puzolanik malzemeler

2. Bağlayıcı özelliği olan malzemeler

3. Diğerleri

Beton içinde yaygın olarak kullanılan mineral katkılar, genellikle puzolanik

olanlardır. Bazen bu puzolanik malzemeler puzolanik olmalarının yanı sıra kendileri

de bağlayıcı özelliğe sahiplerdir.

2.4.2. Puzolanik Malzemeler

2.4.2.1. Puzolanların Tanımı

ASTM C125 (1994) ve ASTM C 618 (1994)’e göre puzolanlar, silisli ya da

silisli ve alüminli malzemeler olup çok az ya da hiç bağlayıcı değeri olmayan, fakat

ince öğütülmüş durumda ve nemin bulunduğu ortamda kalsiyum hidroksitle normal

sıcaklıkta kimyasal olarak reaksiyona girerek bağlayıcı özelliğe sahip bileşen

oluşturan malzemedir. Esas oksitleri olan silis ve alümine ilave olarak puzolanların

kimyasal yapısında demiroksit, kalsiyumoksit, alkali ve karbon bulunmaktadır. Bu

maddelerin miktarları ise puzolanların elde edildiği kaynağa göre değişmektedir.


23

2.4.2.2. Puzolanik Malzemelerin Tipleri

Puzolanlar genellikle aşağıdaki gibi gruplandırılmaktadırlar:

• Doğal Puzolanlar: Volkanik küller, camlar, tüfler, pişirilmiş killer ve

şeyller, diatomik topraklar gibi doğal olarak bulunan malzemeler.

• Suni Puzolanlar: Silis dumanı, uçucu kül ve daneli cüruf gibi endüstriyel

yan ürünler.

2.4.2.3. Puzolanik Reaksiyon

Puzolan maddelerinin bileşiminde fazla miktarda silis ve alümin

bulunmaktadır. Bu maddelerin söndürülmüş kireç ve suyla yapmış olduğu reaksiyon

sonunda puzolan madde bağlayıcılık özellik kazanır. Kalsiyumhidroksit, silis ve su

arasındaki reaksiyonlar, aynen portland çimentosunun hidratasyonunda olduğu gibi

hidrolik bağlayıcılık özelliğine sahip kalsiyum-silika-hidrat (C-S-H) jellerinin

oluşmasına yol açmaktadır. Nemli ortamda, ince öğütülmüş puzolanın silikası ile

kalsiyumhidroksit arasında oluşan kimyasal reaksiyon basitçe aşağıdaki gibi

gösterilebilir (Erdoğan, 2003).

CH + S + H → C-S-H (kalsiyum-silika-hidrat)

Bu reaksiyon çok yavaş bir reaksiyondur. Burada, C=CaO, H=H2O ve S= SiO2’tir.

2.4.2.4. Puzolanik Aktiflik

Puzolanik malzemelerin söndürülmüş kireçle ve su ile ne ölçüde reaksiyona

girebileceği, ne ölçüde bağlayıcılık sağlayabileceği “puzolanik aktivite” olarak

tanımlanmaktadır.

Puzolanik aktivite, puzolandaki aktif silisin ve Portland çimentosunun

hidratasyonu sonucu açığa çıkan serbest kirecin varlığına bağlı bir reaksiyondur.

Diğer bir deyişle, hidratasyon ürünü serbest kireç sulu ortamda sistemdeki puzolanik

reaksiyonun başlaması ve ilerlemesi için uygun koşulları sağlar ve sonuçta benzer

hidratasyon ürünleri meydana gelir. İşte benzer hidratasyon ürünlerinin ortaya çıktığı


24

bu reaksiyonlar zinciri, puzolanın kullanıldığı betonun mekanik performansını zaman

içerisinde artırmaktadır (Gökçe ve Özturan, 1996).

Puzolanik malzemenin yeterli aktiviteyi gösterebilmesi için, yeterince ince

taneli olması, amorf yapıya sahip olması ve yeterli miktarda “silis+alümin+

demiroksit” içermesi gerekmektedir. Puzolanik aktivite, “dayanım aktivite indeksi”

olarak adlandırılan bir değerin hesaplanmasıyla ifade edilmektedir. Bu değer

aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır (Erdoğan, 2003);

Dayanım aktivite indeksi = (A/B)x100

Burada;

A= Puzolanlı harç numunelerin ortalama basınç dayanımı,

B= Kontrol harç numunelerinin ortalama basınç dayanımıdır.

Puzolanlı harç numuneler ile kontrol harç numunelerini oluşturan

malzemelerin miktarları ve deneylerin yapılma şekilleri ASTM C 311 (1994) ve TS

EN 450-1 (2008) standartlarında belirtilmektedir.

Dayanım aktivite indeksinin belirli bir değerden daha az olmaması

gerekmektedir. ASTM C 618 (1994)’e göre bu değer en az 75 olmalıdır. TS 25-T

(2007)’de bu değerin en az 70 olması gerektiği belirtilmektedir.

2.5. Yüksek Fırın Cürufu

2.5.1. Yüksek Fırın Cürufunun Üretimi

Demir elde edebilmek için demir cevherlerinin “yüksek fırın” olarak

adlandırılan fırınlarda çok yüksek sıcaklıklara kadar (yaklaşık 1600 °C) ısıtılmaları,

böylece yabancı maddelerden arındırılmaları gerekmektedir. Kok kömürünün

(karbon) yakıt olarak kullanıldığı bu fırınlarda, ayrıca arıtma işlemine yardımcı

olabilmesi için kalkertaşı da cevherle birlikte ısıtılmaktadır. Yüksek sıcaklığın

etkisiyle, kok kömürünün karbonu ile demir oksitteki oksijen birleşerek karbon

monoksit ve karbon dioksit gazları oluşturarak fırını terk etmektedir. Geride, eriyik


25

durumda demir ve CaO, SiO2, Al2O3, MgO, MnO, S gibi yabancı maddeler topluluğu

kalmaktadır. Demirin yoğunluğu, yabancı maddelerin yoğunluğundan daha yüksek

olduğu için, eriyik durumdaki demir, fırının en alt bölümünde ve eriyik durumdaki

diğer malzemeler ise demirin hemen üzerinde yer almaktadır. Demir ve diğer

malzeme topluluğu ayrı ayrı çıkışlardan dışarı çıkartılmaktadır. Elde edilen yabancı

maddeler topluluğu “yüksek fırın cürufu” olarak adlandırılmaktadır.

Yüksek fırından atık malzeme olarak dışarıya çıkartılan eriyik durumdaki

cüruf yaklaşık 1500°C sıcaklıktadır. Eriyik cürufun havada (yavaş hızla) soğutulması

durumunda, elde edilen cüruf kristal yapıya sahip olmakta ve puzolanik özellik

göstermemektedir. Bu haliyle bazalta benzer mekanik özelliklere sahiptir ve beton

agregası olarak kullanılabilir. Ancak, eriyik cüruf su içerisine dökülerek çok hızlı

soğumaya tabi tutulursa, hem irili ufaklı kum taneleri boyutunda granüle duruma

gelir, hem de büyük oranda amorf (camsı) bir cüruf elde edilir. Bu tür cüruflar

“granüle yüksek fırın cürufu” (GYFC) olarak adlandırılırlar. GYFC bir miktar

hidrolik özelliğe sahiptir. Cüruflar arasında en önemlisi ve en yaygın kullanım

alanına sahip olanı, yüksek fırın cüruflarıdır.

Amorf yapıya sahip olan ve büyük miktarda SiO2 ve Al2O3 içeren granüle

yüksek fırın cürufu, öğütülerek çok ince taneli duruma getirildiği takdirde, doğal

puzolanların ve uçucu küllerin puzolanik özelliklerine benzer özellikler

göstermektedir. Ayrıca, büyük miktarda CaO içermesi nedeniyle, öğütülmüş granüle

yüksek fırın cürufunun kendiliğinden de bir miktar bağlayıcı özelliği bulunmaktadır.

1862 yılında Emil Largens yüksek fırın cürufunun (YFC) suyla granülasyonu

sonucunda elde edilen malzemenin kireçle karıştırılmasıyla bağlayıcı özelliğe sahip

olduğunu gözlemlemiştir. 1865 yılında ilk kez YFC-kireç karışımından elde edilen

bağlayıcılar ticari olarak üretilmeye başlanmıştır. YFC’nun çimento hammaddesi

olarak kullanımı ise ilk kez 1883 yılındadır. Portland çimentosu klinkerini GYFC ile

birlikte öğüterek Portland Yüksek Fırın Cürufu çimentosunun üretimi de 1892

yılında Almanya’da başlamıştır (Tokyay ve Erdoğdu, 1997).


26

2.5.2. Yüksek Fırın Cürufunun Kimyasal Özellikleri

Cüruflar çeşitli metalurji tesislerinden elde edilen atık madde gruplarından

birisidir. Kimyasal kompozisyonları ve özellikleri, elde edildikleri sanayi

kuruluşlarının ürettiği ana ürün tipine ve üretim yöntemine bağlı olarak farklılıklar

göstermektedir. Örneğin yüksek fırın cüruflarının kendi başlarına bağlayıcılık

özelliğinin olmasına karşın, nikel ve bakır cüruflarının yalnızca puzolanik özellikleri

vardır.

Granüle yüksek fırın cüruflarının hidrolik özelliklerinin belirlenmesindeki

önemli parametrelerden birisi de kimyasal kompozisyonlarıdır. Genel olarak,

cürufların alkalinitesi ne kadar yüksekse hidrolik özelliğinin de o kadar iyi olduğu

kabul edilir. Cürufların kimyasal kompozisyonlarıyla hidrolik özellikleri arasındaki

ilişkiyi belirlemek amacıyla çok sayıda araştırma yapılmış olmakla birlikte, kesin ve

basit kurallar bulunmuş değildir (Tokyay ve Erdoğdu, 1997).

Bir granüle yüksek fırın cürufunun hidrolik özelliği, belirli bir sınır değere

kadar CaO/SiO2 oranının artmasıyla artar. Ancak bu sınır aşıldığında, diğer bir

deyişle, CaO miktarının çok yüksek olması durumunda granülasyon güçleştiğinden

dolayı hidrolik özellikte azalma görülür. Sabit bir CaO/SiO2 oranı için Al2O3

miktarının artması cürufun aktivitesini artırır. Cüruf içindeki demir ve mangan

oksitler dayanım özelliklerini olumsuz etkiler. %10’a kadar MgO bulunmasının

dayanıma olumsz bir etkisi bulunmaz. Ancak, daha yüksek MgO miktarları zararlı

etkiler yaratabilir (Tokyay ve Erdoğdu, 1997).

Çeşitli ülkelerdeki yüksek fırın cüruflarının kimyasal kompozisyonları Tablo

2.1’de verilmiştir.

Tablo 2.1. Çeşitli cürufların kompozisyonları (%), (Erdoğan, 2003) ABD ve Kanada Güney Afrika Avusturalya Türkiye

CaO 29-50 30-40 39-44 34-41 SiO2 30-40 30-36 33-37 34-36 Al2O3 7-18 9-16 15-18 13-19 Fe2O3 0.1-0.5 - 0-0.7 0.3-2.5 MgO 0-19 8-21 1-3 3.5-7 MnO 0.2-1.5 - 0.3-1.5 1.0-2.5

S 0-2.0 1.0-1.6 0.6-0.8 1-2


27

2.5.3. Yüksek Fırın Cürufunun Hidratasyonu

Granüle yüksek fırın cürufunun kendi başına su ile reaksiyonu, Portland

çimentosunun hidratasyonu ile kıyaslandığında oldukça yavaş gelişmektedir.

Cürufun hidratasyonu, cürufun su içinde kısmi olarak erimesiyle kasiyum-silika-

hidrat (C-S-H), hidrate alüminatlar ve hidrate silikoalüminatların çökelmesi olarak

tanımlanabilir. Ancak bu reaksiyonlar sonucunda güçlü bir bağlayıcılık

kazanılmamaktadır (Tokyay ve Erdoğdu, 1997).

Portland çimentosunun kalsiyum silikatlı anabileşenleri ile su arasındaki

reaksiyonlar sonucunda, hem bağlayıcılık özelliği olan kasiyum-silika-hidrat (C-S-H)

jelleri, hem de kalsiyum hidroksit oluşmaktadır. Cürufun göstereceği asıl güçlü

reaksiyonlar, alkalili ortamda kalsiyum hidroksitle girdiği reaksiyonlardır. Cüruf ve

kalsiyum hidroksitin reaksiyonu sonucunda C-S-H jelleri gibi kuvvetli hidrolik

bağlayıcı özellikteki ürünler ortaya çıkmaktadır.

Yüksek fırın cürufu, kalsiyum hidroksitle etkili bir şekilde reaksiyona girip

kalsiyum-silika-hidrat (C-S-H) oluşturabilen bir puzolanik malzemedir. Yüksek fırın

cüruflu betonlarda agrega ve çimento arasındaki aderans, yüksek fırın cürufu

kalsiyum hidroksiti tükettiği için daha da güçlenmektedir. Yüksek fırın cürufu

kimyasal ataklara karşı dayanıklı olduğu gibi, işlenebilirliği de artırmaktadır ve

puzolanik reaksiyonu oldukça yavaş gerçekleştiğinden dolayı hidratasyon ısısını da

azaltmaktadır (Mindess ve ark., 2003; Choi ve ark., 2005).

Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufunun hidratasyonu iki aşamada

gerçekleşmektedir: İlk aşamada, cürufla çimentodaki alkalilerden kaynaklanan alkali

hidroksit arasında reaksiyonlar oluşmaktadır. İkinci aşamada ise, çimentonun

hidratasyonu ile ortaya çıkan kalsiyum hidroksitle cüruf arasında güçlü reaksiyonlar

gerçekleşmektedir. Reaksiyonlar, ortam sıcaklığının artmasıyla daha erken yer

alabilmektedir.


28

2.5.4. Yüksek Fırın Cürufunun Kullanım Alanları

• Hidrolik bağlayıcı olarak doğrudan kullanılabilmektedir.

• Cüruflu çimento üretiminde kullanılabilmektedir.

• Beton katkı maddesi olarak kullanılabilmektedir.

2.5.5. Yüksek Fırın Cürufunun Beton Özelliklerine Etkileri

Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufunun beton özelliklerine olumlu ve

potansiyel zararlı etkileri aşağıda sırlanmıştır (Erdoğan, 2003; Topçu, 2006).

Olumlu etkileri;

• Taze betondaki işlenebilmeyi artırır, priz süresini uzatır.

• Betondaki terlemeyi ve hidratasyon ısısını azaltır.

• Sertleşmiş betonun su geçirimliliğini azaltır, sülfat dayanıklılığını arttırır.

Potansiyel Zararlı Etkileri;

• Betonun daha geç priz almasına yol açar. Bu durum soğuk havalarda sorun

olabilmektedir.

• Betonda belirli miktarda sürüklenmiş hava elde edebilmek için daha çok hava

sürükleyici katkı maddesine ihtiyaç olmaktadır.

• İlk zamanlardaki beton dayanım artışı daha yavaş hızda ilerlemektedir.

2.5.5.1. Taze Beton Özellikleri Üzerine Etkileri

2.5.5.1.(1). Su İhtiyacı ve İşlenebilirlik

Sabit bir işlenebilirlik için, yüksek fırın cürufu içeren betonlar, Portland

çimentolu betona göre daha az suya ihtiyaç duymaktadırlar. Bunun sebebi, cüruf

partiküllerinin pürüzsüz yüzey dokusu ve cürufun kimyasal reaksiyonlarının daha

geç başlamasıdır. (Reeves, 1986; ACI, 1995; Newman ve Choo 2003).


29

Yüksek fırın cürufunun klinkere göre daha az bir yüzey pürüzlülüğüne sahip

olması ve özgül ağırlığının düşük olması sebebiyle hacimce daha fazla çimento

hamuru elde edilmesinden dolayı, cüruf katkılı betonların işlenebilirliği artmaktadır.

Ancak bu artış çökme deneyi sonuçlarında tam olarak gözlenememektedir

(Wainwright, 1986; Tokyay, 2003).

Öner ve Akyüz (2007), aynı işlenebilirlik için, betondaki yüksek fırın cürufu

miktarının artmasıyla karışımın su-bağlayıcı oranının düştüğünü, buradan yola

çıkarak, YFC’nun işlenebilirlik üzerinde olumlu etkisinin olduğunu belirtmektedirler.

2.5.5.1.(2). Kanama (Terleme)

Yüksek fırın cürufu kullanılarak üretilen betonların, hem terleme hızları hem

de terleme miktarları daha fazladır.

Wainwright ve Ait-Aider (1995), öğütülmüş granüle yüksek fırın cüruflarının

kısmi olarak Portland çimentosuyla yer değiştirilerek kullanılmasının, hidratasyon

hızında azalmaya yol açarken, kanama miktarını ve hızını arttırdığını bildirmişlerdir.

Bu artışın ana nedeninin, çimento hamurundaki cürufun hidratasyon mekanizmasında

gecikmeye yol açması ve böylece hidratasyon ürünlerinin gelişimindeki azalma

olduğu düşünülmektedir.

Wainwright ve Ney (2000), %55 oranında cüruf içeren betonların normal

betonlara göre kanamayı %30 civarında arttırdığını bildirmişlerdir. Cüruf yer

değiştirme oranının %85 olduğu durumda ise, kanama üzerinde kesin bir etki

görülmememiştir.

2.5.5.1.(3). Hidratasyon Isısı

Cürufların beton içerisinde kullanılması, hidratasyon ısısını azaltarak hem

maksimum beton sıcaklığını düşürmekte, hem de bu maksimum sıcaklığa erişilen

süreyi uzatmaktadır (Neville 1995; Soroka, 1993).

Hidratasyon ısılarının düşük olması ve ısıl gelişimlerinin daha yavaş

seyretmesinden dolayı, beton üretiminde yüksek oranda granüle yüksek fırın


30

cürufunun kullanılması, büyük hacimli kütle betonlarının dökümünde meydana gelen

yüksek sıcaklıkları ve buna bağlı olarak ortaya çıkabilecek çatlama riskini en aza

indirgemekte ve ekonomik açıdan yarar sağlamaktadır (Osborne, 1999).

2.5.5.1.(4). Priz Süresi

Yüksek fırın cüruflarının, Portland çimentolarına göre suyla daha yavaş

reaksiyona girmesinden dolayı beton içerisinde cüruf kullanımı, betonun priz

zamanında bir artışa neden olmaktadır. Prizlenme zamanında meydana gelen bu

uzama, %50’den yukarıdaki yüksek yer değişim oranlarında ve 10°C’den düşük

sıcaklıklarda daha fazla olmaktadır. Reeves (1986)’e göre, öğütülmüş yüksek fırın

cüruflu betonların priz süresi, normal Portland çimentolu betonlara göre daha fazla

olup, cüruf oranındaki artış ile birlikte bu süre daha da uzamaktadır. Bu özellik,

büyük kütle betonlarının dökümünde soğuk derzden kaçınmak için önemlidir.

Brooks ve ark. (2000), granüle yüksek fırın cüruflarının yer değişim

seviyelerindeki artışın, betonun priz başlangıç ve bitiş zamanlarında genel olarak bir

uzamaya sebep olduğunu bildirmişlerdir.

2.5.5.2. Sertleşmiş Beton Özellikleri Üzerine Etkileri

2.5.5.2.(1). Basınç Dayanımı

Erken yaşlarda, yüksek fırın cüruflu betonların dayanım değerleri kontrol

betonuna göre düşüktür. Bunun sebebi, cüruf katkılı betonların, normal Portland

çimentosu içeren betonlara göre, dayanım kazanma mekanizmalarının daha yavaş

olmasıdır. Çünkü, YFC, reaksiyona girmek için çimentonun reaksiyonu sonucu

oluşan Ca(OH)2 ve neme ihtiyaç duymaktadır. Bu sebeple, YFC’nun hidratasyonu,

çimentonun hidratasyonundan daha sonra başlamaktadır.

Cüruf yer değiştirme oranı arttıkça, mukavemet gelişim oranı da düşmektedir.

Ancak, uygun bir nemli ortam ve uygun bir sıcaklık sağlandığında, cüruflu betonların


31

uzun dönem mukavemeti genel olarak Portland çimentosu içeren betonlardan daha

yüksek olmaktadır (Brooks ve ark.,1992; Soroka, 1993).

Yüksek fırın cürufu gibi puzolanik malzemeler agrega bağlayıcı ara

yüzeyinde bulunan boşlukları daha iyi doldurduğundan dolayı, betonun basınç

dayanımını artırmaktadır (Türkmen ve ark., 2002).

Yeau ve Kim (2005), granüle yüksek fırın cürufu içeren betonların 28 günlük

basınç dayanımlarının kontrol betonununkine benzer olduğunu, fakat 56. günde cüruf

katkılı betonların, normal Portland çimentolu betonlara göre daha yüksek dayanım

gösterdiğini bildirmişlerdir. Araştırmacılara göre, %55 ikame oranına kadar tüm

cüruf katkılı betonlar 7 günden önce kontrol betonundan daha düşük basınç

mukavemeti sergilemişlerdir. Test sonuçları, yüksek fırın cüruflarının gizli

bağlayıcılık özelliğinin, artan cüruf yer değiştirme oranıyla birlikte erken yaşlardaki

basınç mukavemeti gelişimini yavaşlattığı, ancak 28, 56 ve 91 gün gibi sonraki

yaşlarda yüksek fırın cüruflu betonların basınç mukavemetlerinin kontrol

betonlarının mukavemetine benzer ya da daha fazla olduğunu göstermiştir.

Fernandez ve Malhotra (1990)’ya göre çimentoyla kısmi olarak yer

değiştirilen cüruf miktarı ve su-bağlayıcı oranı ne olursa olsun, cüruf içeren

betonların 7 günlük basınç mukavemetleri her zaman için kontrol betonlarınkinden

daha düşüktür. Erken mukavemetin istendiği yerlerdeki betonlarda bu duruma dikkat

edilmesi gereklidir. Su-bağlayıcı oranı dikkate alınmadığında, %25 cüruf içeren

betonların 28 ve 91 günlük mukavemetleri, kontrol betonlarının mukavemetleriyle

kıyaslanabilecek düzeyde olup, %50 ikame oranındaki cüruflu betonlarının

mukavemeti ise biraz daha düşük olmaktadır.

Bilim (2006), cüruf katkısının beton basınç dayanımına olumlu etkisinin,

normal bakım koşullarında 28. günden sonra kendini gösterdiğini bildirmektedir.

Taşdemir ve ark. (2000)’na göre, öğütülmüş granüle yüksek fırın cüruflarının

Blaine incelik değeri arttıkça beton daha gevrek karakterli olacağından dolayı;

incelik, cüruflu betonların mekanik davranışlarında önemli bir etkendir.

Yazıcı (2006), çimentonun YFC ile % 30-40 gibi yüksek oranlarda yer

değiştirilmesinin, özellikle erken dayanımlarda bir miktar düşmeye yol açtığını;

ancak puzolanik reaksiyonun gelişmesiyle birlikte 28 günlük dayanımlarda bu farkın


32

kapandığını belirtmektedir. Daha uzun sürede ise, tüm yer değiştirme oranlarındaki

dayanımların, sadece çimento içeren kontrol karışımının dayanımı mertebesinde

olduğu ifade edilmektedir. Öner ve Akyüz (2007), YFC ilavesi arttıkça, betonun basınç dayanım

değerinin arttığını, %55 civarındaki optimum bir değerden sonra ise, YFC

miktarındaki artışın basınç dayanımı iyileştirmediğini bildirmişlerdir. Araştırmacılar,

reaksiyona girmeyen yüksek fırın cüruflarının, karışım içinde ince agrega gibi dolgu

malzemesi görevini üstlendiklerini belirtmektedirler.

2.5.5.2.(2). Çekme Dayanımı

Fernandez ve Malhotra (1990)’ya göre, cüruflu betonların çekme

mukavemetleri kontrol betonlarıyla karşılaştırıldığında, ya biraz daha düşük ya da

kıyaslanabilecek seviyededir. Hem kontrol hem de cüruflu betonların etkili bir

şekilde ıslak kür edilmesi, mukavemet gelişimi için oldukça önem taşımaktadır.

Newman ve Choo (2003) ise, cüruflu betonların, aynı basınç dayanımına

sahip Portland çimentolu betonlara göre biraz daha yüksek çekme mukavemetine

sahip olduğunu belirtmektedirler.

Bilim (2006), cüruf katkılı harç ve beton numuneler üzerinde gerçekleştirdiği

çalışma sonucunda, cüruflu harçların basınç ve eğilme mukavemetleri arasında

kuvvetli bir ilişkinin bulunduğunu ve bu durumun hem ıslak hem de kuru kür şartları

için geçerli olduğunu bildirmiştir.

2.5.5.2.(3). Sünme

Chern ve Chan (1989), yüksek fırın cürufu içeren betonların sünme

davranışlarının normal Portland çimentolu betonların sünme davranışlarına benzer

olduğunu bildirmişlerdir. Islak kür ortamında, cüruf yer değişim oranı arttıkça

betonun sünmesinin azaldığını; ancak kuru kür edilen yüksek fırın cüruflu betonların

normal Portland çimentolu betonlara göre daha fazla sünme deformasyonu

gösterdiğini bildirmişlerdir.


33

Newman ve Choo, (2003), %70 gibi yüksek ikame oranlarında, yüksek fırın

cüruflu betonun sünmesinde %50 civarında azalmanın gerçekleştiğini belirtmişlerdir.

Araştırmacılar kuruma rötresinin fazla olmadığı çoğu uygulamalarda, cüruf katkılı

betonların sünme davranışının muhtemelen Portland çimentoları ile yapılan

betonların davranışına benzer olduğunu bildirmişlerdir.

2.5.5.2.(4). Rötre

Cüruf katkılı betonların rötreleri konusunda yapılan araştırmaların sonuçları,

deney koşulları ve kullanılan malzemelerin değişik olması nedeniyle, birbirlerinden

farklılıklar göstermekle birlikte, bu farklar çok önemli ölçüde değildir. Genel olarak,

cüruf içeren betonların rötre mekanizmalarının Portland çimentolu betonlara benzer

olduğu söylenmektedir (Newman ve Choo, 2003; Wainwright, 1986; Tokyay, 2003).

Lee ve ark. (2006), aynı su-bağlayıcı oranlı normal Portland çimentolu betona

göre, cüruf içeren betonların otojen rötrelerinin daha yüksek olduğunu belirtmişler ve

cüruf yer değişim oranı arttıkça, rötrenin de arttığını bildirmişlerdir. Araştırmada,

aynı cüruf içeriği söz konusu olduğunda, rötrenin s/b oranınından etkilendiği ve

düşük s/b oranında daha az rötrenin meydana geldiği belirtilmiştir.

Chern ve Chan (1989), uygulanan kür süresi ve test şartlarının yüksek fırın

cüruflu betonun dayanım kazanmasını ve buna bağlı olarak rötre deformasyonlarını

etkilemesi sebebiyle, betonda kür eksikliğinin ve fazla miktarda cüruf kullanımının

ağırlık kaybını ve rötreyi arttırdığını bildirmişlerdir.

Neville ve Brooks (1993), beton karışımındaki çimento miktarında meydana

gelen azalmanın ve su-bağlayıcı oranındaki düşüşün rötrenin de azalmasına sebep

olduğunu bildirmişlerdir. Buna benzer olarak Bilim (2006), cüruf ikameli betonlarda

su-bağlayıcı oranının yükselmesi ile rötre değerlerinde de bir artışın olduğunu

belirtmiştir.


34

2.5.5.2.(5). Elastisite Modülü

Yüksek fırın cürufları, Portland çimentosu içeren betonlarla kıyaslandığında,

belli bir basınç mukavemeti için betonun elastisite modülünü biraz daha arttırıcı

etkiye sahiptir (Newman ve Choo, 2003).

Ağırlıkça %30-70 oranlarında cüruf içeren ve suda kür edilmiş cüruflu

çimento betonlarının sekant elastisite modülleri, erken yaşlarda Portland çimentolu

betonlara benzer olmasına karşın, sonraki dönemlerde daha fazla olmaktadır. Ancak,

kuru kür edilen cüruflu çimento betonlarının son yaşlardaki elastisite modülleri, ıslak

kür edilen cüruflu betonlardan daha düşüktür (Brooks ve ark., 1992).

Dayanımlar için belirtilen durumlar elastisite modülü için de geçerlidir. Eşit

28 günlük dayanımlar için, cüruflu çimento kullanılarak yapılmış olan betonların

elastisite modülleri az bir miktar daha yüksek olmaktadır (Bamforth, 1980;

Wainwright, 1986; Wainwright ve Tolloczko, 1986; Tokyay, 2003).

2.5.5.3. Betonun Dayanıklılık Özelliklerine Etkileri

Betonun durabilitesi ya da bir başka deyişle dayanıklılığı; hava koşullarından,

sülfatlı ve asitli sulardan, betonun kullanıldığı ortam koşularından kaynaklanan

yıpratıcı fiziksel ve kimyasal olaylar karşısında, betonun hizmet süresi boyunca

gösterebileceği direnme kabiliyeti; daha basit bir tarifle betonun zararlı sıvıların ve

gazların difüzyonuna karşı göstereceği direnç olarak tanımlanır.

Sülfatlı sular, deniz suları, klorlu sular, karbonatlı sular, termal sular, buz

çözücü maddeler vb. ile yapılan uzun süreli deneyler sonucunda, iyi kür edilmiş

cüruf katkılı betonların zararlı kimyasal etkiler altındaki performanslarının yüksek

olduğu belirlenmiştir (Tokyay, 2003; Newman ve Choo, 2003).

2.5.5.3.(1). Permeabilite

İyi kür edilmiş betonlarda cüruf katkısı, özellikle yüksek sıcaklıklarda, uzun

dönem permeabilitesinde faydalı olmaktadır. Bunun muhtemel sebepleri cüruf katkılı


35

betonlarda 28 gün sonrasında da hidratasyonun devam etmesi; artan cüruf içeriğiyle,

toplam boşluk dağılımının daha ince olması ve daha küçük boşluk miktarının giderek

artması ve artan kür sıcaklığıyla birlikte, Portland çimentolu betonların boşluk yapısı

kabalaşırken, cüruflu betonların boşluk yapısının bundan daha az etkilenmesi olabilir

(Bilim, 2006).

2.5.5.3.(2). Sülfatlara Dayanıklılık

Öğütülmüş granüle yüksek fırın cürufu içeren betonların, Portland çimentolu

betonlara göre sülfat ataklarına karşı daha dayanıklı olduğu kabul edilmektedir.

Bunun sebebinin, yüksek fırın cürufunun Ca(OH)2’i bağlayarak sülfatlarla

reaksiyonu önlemesi ve Portland çimentosu kullanımı ile kıyaslandığında, bağlayıcı

içindeki Ca(OH)2 ve C3A oranının azaltılmasını sağlaması olduğu düşünülmektedir.

2.5.5.3.(3). Donma-Çözülme Direnci

Benzer mukavemet ve hava içeriğinde, Portland çimentolu betonlar ile cüruf

katkılı betonların donma-çözünme dirençleri arasında az bir farklılık vardır. Ancak

%60 ve daha fazla yüksek cüruf ikame oranlarındaki hava katkısız betonlar, Portland

çimentolu betonlara göre daha düşük bir dayanıklılık sergilemektedirler. Normal

şartlarda, betonda yüksek fırın cürufunun kullanımı, hava sürükleyici katkıların

etkinliğine zarar vermemektedir.

İnceliği yüksek olan fırın cürufunun kullanımı, donma-çözülme direncini

arttırmaktadır. Bu artan direnç, özellikle çimento hamurunun yapısındaki

yoğunlaşmaya ve cüruf kullanılmasına bağlı olarak çimento hamurunda bulunan

boşluk çaplarındaki azalmaya bağlıdır (Fukudome ve ark., 1992).

Bijen (1996), cüruf ve uçucu küllerle ilgili yaptığı bir çalışma sonucunda,

belirli bir mukavemet ve hava miktarı için cüruflu betonların donma-çözülme

direncinin başlangıçta düşük olduğunu; ancak döngü sayısının artmasıyla birlikte bu

farklılığın gittikçe azaldığını ve donma-çözülme direncinde yüksek fırın cüruflarının

daha etkin bir rol oynadığını belirtmiştir. Bu farklılığın muhtemel sebepleri tam


36

olarak kesin olmasa da bunun, cüruf kullanılmasına bağlı olarak beton içerisindeki

boşlukların daha ince olmasından ileri geldiği öne sürülmektedir.

2.5.5.3.(4). Aşınma

Beton üretiminde yüksek fırın cürufunun kullanılması, uygun ve yeterli kür

uygulanması şartıyla, aşınma dayanıklılığında bir miktar avantaj sağlamaktadır.

Ancak, cüruf katkılı betonlar yetersiz kür şartlarından Portland çimentolu betonlara

göre daha fazla etkilenmektedirler (Newman ve Choo, 2003).

Fernandez ve Malhotra (1990), cüruflu betonların mukavemet gelişimlerinin,

yüksek fırın cüruflarının beton içerisinde kısmen çimentoyla ikame edilebileceğini

işaret ettiğini, ancak cüruflu betonların aşınmaya karşı dirençlerinin kontrol

betonlarına göre daha düşük olduğunu rapor etmişlerdir.

2.5.5.3.(5). Alkali-Silika Reaksiyonu

Alkali-silika reaksiyonu, alkali agrega reaksiyonunun en çok bilinen formu

olup, bazı agregalarda bulunan silisli mineraller ile çimentodaki alkaliler arasında

gerçekleşen reaksiyonların bir sonucu olarak ortaya çıkmaktadır. Bu reaksiyon,

zararlı hacim genleşmelerine ve betonun bozulmasına neden olan su emici kalsiyum

silika jellerini meydana getirir. Bu zararlı hacim genleşmelerini azaltmanın en etkili

yollarından birisi, betonda yüksek fırın cürufu katkısının kullanılmasıdır (Newman

ve Choo, 2003).

Yüksek fırın cüruflarının, bazen oldukça yüksek seviyelerde alkali içermesine

rağmen, çözülebilirlikleri Portland çimentolarında bulunan alkalilerden daha

düşüktür. Betona, agrega reaktivitesine de bağlı olarak, %40-50 ikame oranlarında

cüruf katkısının yapılması, alkali-silika reaksiyonunu azaltmak için alınacak çeşitli

tedbirlerden birisidir (Newman ve Choo, 2003).


37

2.5.5.3.(6). Klor Geçirgenliği

Betonun geçirimsizliği, betona (veya çimento hamuruna) çözeltilerin veya

gazların ilerlemesini ve ilerlemenin hızını kontrol eder. Betonun geçirimsizliği su-

bağlayıcı oranından etkilenmektedir. Özellikle kış aylarında buz çözücü olarak

kullanılan tuzlardaki klor iyonları betonu oldukça tahrip edicidir. Granüle yüksek

fırın cürufu kullanılmasıyla klor difüzyonu riski önemli ölçüde azalmaktadır

(Reeves, 1986; Bijen, 1996; Geiseler ve ark. 1995).

Aldea ve ark. (2000), %50 cüruf içeren betonların dayanımlarınının kontrol

betonuna yakın olduğunu ve kontrol betonuna göre daha düşük klor geçirgenliğine

sahip olduklarını belirtmişlerdir. Buna benzer olarak, Özyıldırım ve Halstead (1988)

ile Fernandez ve Malhotra (1990) da cüruf katkılı betonların, klor iyonlarının betona

girmesine karşı Portland çimentolu betonlardan daha dayanıklı olduklarını ve beton

içindeki cüruf miktarı arttıkça, klor geçirgenliğine karşı direncin daha iyi olduğunu

belirtmektedirler. Geiseler ve ark. (1995), beton karışımı içindeki yüksek miktarda

bulunan cürufun, hamurun yoğunluğunu artırmasından dolayı klor geçirgenliğine

karşı dayanıklı olduğunu belirtmektedirler.

2.5.5.3.(7). Karbonatlaşma

Beton yüzeyi ile temas eden ve betonun içine giren karbondioksit, betonun

içerisinde bulunan kalsiyum hidroksitle reaksiyona girerek karbonatlaşmaya yol

açmaktadır. Bu reaksiyon aşağıdaki (2.1) eşitliğinde yer almaktadır:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O (2.1)

Karbonatlaşma, beton yüzeyinde başlayarak, içeriye doğru ilerlemektedir. Bu

nedenle, yüzeye yakın bölgeler karbonatlaşmanın etkisi altındadır. Karbonatlaşmanın

gerçekleşme hızı, havadaki karbondioksit ve nem miktarına ve betonun

geçirimliliğine bağlıdır. Karbondioksit miktarının yüksek olması karbonatlaşmayı

artırmaktadır. Relatif nemin %50 civarında olması da karbonatlaşmayı artıran diğer


38

bir unsurdur. Relatif nemin %25’den az veya %100 olması durumunda ise

karbonatlaşma gerçekleşmemektedir (Erdoğan, 2006).

Karbonatlaşma, CO2 gazının betona nüfuz etmesi sonucunda ortaya

çıkmaktadır. Bu nüfuz, betonun geçirgenlik ve gözeneklilik özellikleriyle

bağlantılıdır. Bu nedenle, betonun hem gözenekliliği hem de geçirgenliği

karbonatlaşma mekanizmasında önemli rol oynamaktadır. Beton ne kadar geçirimsiz

olursa, karbonatlaşma da o kadar az gerçekleşmektedir.

Bunların dışında, betonun karbonatlaşma oranı; kür durumuna, su-bağlayıcı

oranına, ortam sıcaklığına ve bağıl neme, kullanılan mineral katkıların özelliklerine

de bağlıdır. Puzolonik mineral katkı maddelerinin genellikle betonun gözenekliliğini

azalttığı ve böylece geçirgenlikte azalmaya neden olduğu bilinmektedir.

Geçirgenliğin azalması, CO2’in beton bünyesinin derinliklerine ulaşmasını

geciktirmektedir.

Karbonatlaşma sonucunda sertleşmiş çimento hamuru büzülme göstermekte,

dolayısıyla betonda çatlaklar oluşmaktadır. Kalsiyum hidroksitin çözünmesi

nedeniyle, betonun içerisinde mevcut olan alkalin ortam daha düşük düzeye

inmektedir. Alkalinitenin azalması ile, karbonatlaşmanın olduğu bölgelerdeki

betonarme demirlerinin korozyonu daha hızlı olabilmektedir. (Erdoğan, 2006).

Bu olumsuz etkilerin yanında, karbonatlaşmanın beton üzerinde olumlu

etkileri de bulunmaktadır. Karbonatlaşma gösteren betonun dayanımında çok az bir

artış meydana gelmektedir. Bunun nedeni, karbonatlaşma olayı sonunda bir miktar

suyun serbest kalmasıdır. Serbest kalan su, çimentoda yer alan hidratasyona yardımcı

olmaktadır. Karbonatlaşma nedeniyle oluşan CaCO3 kristalleri, çimento hamurundaki

kapiler boşlukların içine yerleştikleri için, beton nispeten daha geçirimsiz

olabilmektedir (Erdoğan, 2006).

Kimyasal katkıların sertleşmiş beton özellikleri üzerindeki etkilerini araştıran

Özkul ve Yıldırım (1996)’a göre, karbonatlaşma derinliği su-bağlayıcı oranındaki

artışla birlikte artmaktadır.

Osborne (1999), %50 oranında cüruf içeren betonların normal ve ılıman

ortam koşullarındaki karbonatlaşma miktarlarının genel olarak Portland çimentolu

betonlara benzer olduğunu bildirmiştir.


39

2.6. Uçucu Kül

Uçucu kül, elektrik üreten termik santrallerde toz haline getirilmiş taş

kömürünün ya da linyitin yakıt olarak kullanılmasından sonra ikincil bir ürün olarak

elde edilir. Termik santral fırınlarında yanan öğütülmüş yakıttan dolayı oluşan

küllerden bir kısmı sıcaklığın etkisi ile yüksek bacalardan dışarı doğru uçuşurlar.

Uçucu kül olarak adlandırılan bu atık madde mekanik filtreler ya da elektronik

toplayıcılar vasıtasıyla toplanır. Böylece, uçucu küllerin bacadan çıkıp civar bölgeleri

kirletmesi de engellenmiş olur. Uçucu külün puzolanik özelliğe sahip olduğu

bilinmektedir (Postacıoğlu, 1986, Mehta, 1986; Neville, 1995; Erdoğan, 1997; Atiş

ve ark. 2002-a). Bu özelliklerinden dolayı son zamanlarda uçucu küller çimento

içinde katkı maddesi olarak beton üretiminde kullanılmaktadır.

Uçucu küllerin puzolanik özellikleri 1930’lu yılların başlarında ABD’de fark

edilmiş ve ilerleyen yıllarda bu malzeme, özellikle kütle beton üretiminde

kullanılmıştır (Topçu, 2006). Beton karışımının içerisinde yer alan uçucu kül miktarı,

çimento ağırlığının %15-50’si civarında değişebilmektedir (Erdoğan, 2003).

Silisli ve alüminli amorf yapıya sahip oldukları ve çok ince taneli olarak elde

edildikleri için, uçucu küller de ince taneli doğal puzolanlar gibi puzolanik özellik

göstermektedirler; kalsiyum hidroksitle sulu ortamda birleştiklerinde hidrolik

bağlayıcılığa sahip olmaktadırlar. Bu nedenle, hem portland-puzolan tipi çimento

üretiminde, hem de beton katkı maddesi olarak doğrudan kullanılmaktadırlar.

Genellikle beton katkı maddesi olarak çok büyük miktarlarda kullanılabilmektedirler

(Erdoğan, 2003).

2.6.1. Uçucu Külün Üretimi

Elektrik enerjisi üretimi için, termik santrallerin çoğunda yakıt olarak

pulverize kömür kullanılmaktadır. Kömür, %80’i 75 µm elekten geçebilecek inceliğe

sahip olacak şekilde öğütülmekte ve havayla birlikte buhar üretici kazanları ısıtmak

amacıyla, yakıt olarak püskürtülmektedir (Cook, 1983).


40

Pulverize kömürün yanmasıyla büyük bir miktarı çok ince olan, bir miktarı da

nispeten biraz daha iri boyutlara sahip kül tanecikleri ortaya çıkmaktadır. Çok ince

tanelere sahip olan küller, yakıt gazlarıyla beraber uçarak bacadan çıkmak üzere

hareket ederler. Nispeten ağır olan iri kül tanecikleri taban külü olarak ocağın

tabanına düşer. Atık malzeme olarak ortaya çıkan küllerin yaklaşık %75-80’i gazlarla

birlikte bacadan çıkma eğilimi gösteren çok ince taneli küllerdir. Bu küllere uçucu

kül denilmektedir (Erdoğan, 2003).

Gazlarla birlikte çok büyük miktarda külün dışarı çıkması durumunda, termik

santralin çevresi kısa sürede küllerle kaplanacağından, bacadan dışarıya çıkacak

küller birtakım elektrostatik veya elektromekanik yöntemler vasıtasıyla tutulmakta

ve kül toplayıcı silolara kanalize edilmektedir. Daha sonra da silolardan konveyör

bandlar yardımıyla veya başka yöntemlerle termik santrallerin uzağındaki bir yere

atık olarak depolanmaktadır (Erdoğan, 2003).

Uçucu küllerin özellikleri yakılan kömüre, kullanılan kazan tipine, yakma ve

kül toplama metodu gibi faktörlere bağlı olarak her termik santral için hatta aynı

santraller için bile farklılıklar gösterebilmektedir. Önemli noktalardan biri de, uçucu

külün kireç olmadan bağlayıcılık özellik gösteremeyeceğidir. Uçucu küller

çimentoya göre daha büyük özgül yüzey ve inceliğe sahip olduklarından dolayı

bağlayıcı hamurun hacminin artmasını ve daha az çimentonun kullanılmasını

sağlamaktadırlar (Topçu, 2006).

2.6.2. Uçucu Kül Sınıfları

Uçucu küller kimyasal ve minerolojik kompozisyonları ve CaO içeriklerine

göre düşük ve yüksek kireç içerikli olmak üzere iki sınıfa ayrılmaktadır. ASTM C

618 (1994), düşük ve yüksek kireç içerikli uçucu külleri sırasıyla F ve C sınıfı olarak

ayırmaktadır. F sınıfı uçucu küller taşkömüründen elde edilen kaliteli uçucu

küllerdir, C sınıfı uçucu küller ise linyitlerden elde edilmektedir ve nispeten düşük

kaliteli küllerdir (Tablo 2.2). Zengin linyit rezervlerine sahip olan ülkemizdeki uçucu

küller büyük oranda C tipi küllerdir (Akman ve ark., 1994).


41

Tablo 2.2. ASTM C 618 (1994)’e göre uçucu kül sınıfları (Erdoğan, 2003) Sınıf Tanım F SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 ≥ %70; antrasit veya bitümlü kömürlerden elde edilmekte,

puzolanik özelliğe sahip. C SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 ≥ %50; linyit veya düşük bitümlü kömürlerden elde

edilmekte, puzolanik özelliğin yanı sıra kendiliğinden bir miktar bağlayıcılığa sahip.

2.6.3. Uçucu Külün Özellikleri

Uçucu külün kullanılmasıyla betonun bir çok özelliğinin değiştiği bilinen bir

gerçektir. Bunlardan taze betonun reolojik özellikleri ve Portland çimentosunun

hidratasyon hızı gibi konular uçucu külün fiziksel nitelikleriyle (tane büyüklüğü,

gradasyon) ilgiliyken; dayanım artışı, geçirimlilik, hidratasyon ısısı, alkali-agrega

reaksiyonu, sülfat etkisine dayanıklılık gibi özellikler ise kullanılan külün kimyasal

ve minerolojik kompozisyonlarıyla doğrudan ilişkilidir. Bu nedenle, uçucu küllerin,

betonda kullanılabilirliğinin belirlenebilmesi açısından, minerolojilerinin bilinmesi

gerekmektedir (Tokyay, 1989).

2.6.3.1. Uçucu Külün Fiziksel Özellikleri

Uçucu küller, çimentodan daha koyu gri renkte, çok ufak taneli, elle

dokunulduğunda yumuşak bir malzemedir. Renkleri açık griden koyu griye uzanan

değişikliktedir. Daha çok miktarda karbon içeren küller koyu gri renkte, daha çok

demir içerenler ise açık gri renktedir (Erdoğan, 2003).

Mikroskopta bakıldığında çeşitli şekilde ve büyüklükte, çeşitli biçimlerde,

genellikle küresel, şeffaf, bazen açık renkli, bir kısmı siyah, çok az esmer kırmızı

renkte taneciklerden meydana gelen bir yapı gösterir (Demir, 1989).

Uçucu kül taneciklerinin boyutları 1-150 µm arasında değişiklik

göstermektedir. Normal olarak, 2.1-2.7 (ortalama 2.4) gr/cm3 yoğunluğa sahiptirler.

Ağırlığının yaklaşık %5’i (hacminin %20’si) içi boş (nitrojen veya karbondioksitle

dolu) parçacıklardan oluşmaktadır (Erdoğan, 2003).


42

2.6.3.2. Uçucu Külün Kimyasal Özellikleri ve Kompozisyonu

Uçucu küllerin kimyasal kompozisyonları, yakıt olarak kullanılan kömürün

tipine ve yanma işlemine göre değişiklik göstermektedir. Tablo 2.3’te değişik termik

santrallerden elde edilen uçucu küllerin içerikleri görülmektedir. Buradan

görülebileceği gibi, birçok uçucu küldeki “SiO2 + Al2O3 + Fe2O3” miktarı %85’in

üzerindedir. Bu oksitlerin yanı sıra bir miktar CaO, MgO, cüruf (çok ince taneli

durumda olan yanmamış kömür) ve Na2O da bulunabilmektedir (Erdoğan, 2003).

Uçucu küllerde az miktarlarda da olsa, MgO, SO3, alkali ve karbon yer

almaktadır. Bunların oranlarının yüksek olması istenmemektedir. MgO, hidratasyon

sonucunda betonda genleşmeye yol açmaktadır. SO3, sertleşmiş betonda etrenjit

oluşumuna ve böylece çok büyük genleşmelere neden olmaktadır. Alkali miktarının

yüksek olması, reaktif silika içeren agregalarla reaksiyon olanağını artırarak betonda

genleşmelere yol açabilmektedir. Karbon miktarı fazla olan uçucu küllerle yapılan

hava sürükleniş betonlarda, daha çok miktarda hava sürükleyici katkı maddesine

ihtiyaç duyulmaktadır. (Erdoğan, 2003)

Uçucu kül taneleri arasında bulunan yanmamış karbon kızdırma kaybı olarak

da bilinmektedir. Bu sebeple, tabloda karbon miktarı “kızdırma kaybı”na eşdeğer

olarak gösterilmektedir. Kızdırma kaybı tayini için yüksek sıcaklıklara kadar

pişirilen uçucu kül numunesindeki ağırlık kaybı, büyük oranda, külün içerisindeki

karbonun yanmasından kaynaklanmaktadır. (Erdoğan, 2003)

Tablo 2.3. Çeşitli uçucu küllerin kimyasal kompozisyonları (Erdoğan, 2003)

Kimyasal içerik

F sınıfı uçucu kül (CaO < %10)

C sınıfı uçucu kül (CaO > %10)

SiO2 43.6 - 64.4 23.1 - 50.5 Al2O3 19.6 – 30.1 13.3 - 21.3 Fe2O3 3.8 - 23.9 3.7 - 22.5 CaO 0.7 – 6.7 11.5 - 29.0 MgO 0.9 - 1.7 1.5 - 7.5 Na2O 0 - 2.8 0.4 - 1.9 C (kızdırma kaybı) 0.4 - 7.2 0.3 - 1.9


43

2.6.4. Uçucu Külün Beton Özelliklerine Etkileri

Uçucu küllerin beton özelliklerine olumlu ve olumsuz etkileri aşağıda

maddeler halinde sıralanmıştır (Erdoğan, 2003; Topçu, 2006) .

Olumlu Etkileri

• Taze betonda işlenebilmeyi artırmakta, terlemeyi azaltmaktadır.

• Betonun hidratasyon ısısını azaltmaktadır.

• Sertleşmiş betonun sülfatlara dayanıklılığını arttırmaktadır.

Potansiyel Zararlı Etkileri

• Betonun prizini biraz geciktirmektedir, bu durum soğuk havalarda sorun

olabilmektedir.

• Betonun ilk günlerdeki dayanım kazanma hızını azaltmaktadır.

• Betonun daha uzun süre kür edilmesini gerektirmektedir.

• Betonda belirli miktarda sürüklenmiş hava elde edebilmek için daha çok

miktarda hava sürükleyici katkı maddesinin kullanılmasını gerektirmektedir.

2.6.4.1. Taze Beton Özellikleri Üzerine Etkileri

2.6.4.1.(1). İşlenebilirlik

Uçucu külün taze beton karışımı üzerindeki yaygın olarak bilinen etkilerinden

biri, betonun işlenebilirliğini azaltmadan, gerekli su miktarını azaltma kabiliyetidir.

Uçucu külün beton karışımı üzerindeki bu etkisi genellikle fiziksel özelliklerine,

karbon içeriğine, tane inceliğine, şekline ve özellikle tane yüzey yapısına bağlıdır

(Atiş ve ark., 2002-b).

Neville (1995), uçucu külün işlenebilirlik üzerindeki etkisinin, uçucu kül ile

çimento arasındaki özgül ağırlıkların farklılığına dayandığını belirtmiştir. Uçucu

külün özgül ağırlığının Portland çimentosundan daha düşük olması sebebiyle, ağırlık

bazında yer değişimiyle, betondaki yapıştırıcı hamur hacmi artmakta ve bu da


44

işlenebilirliği olumlu yönde etkilemektedir. Ayrıca, uçucu kül taneleri küresel şekilde

olduğu için iç sürtünmeyi azaltarak betonun akıcılığını arttırmaktadır.

Hassan ve ark. (1997), uçucu külün kısmi olarak çimento ile ağırlıkça %30-

70 oranına kadar yer değiştirilmesiyle, beton karışımı için gerekli su miktarında

%12’den %25’e kadar azalmaya sebep olduğunu bildirmişlerdir.

Kim ve ark. (1992), %10’dan fazla ikame oranlarında kullanılan uçucu külün

sabit çökme değerinde su ihtiyacını artırdığını gözlemlemişler ve buna, uçucu kül

tanelerinin boşluklu yapısının ve pürüzlü yüzeylerinin neden olduğunu ileri

sürmüşlerdir

Malhotra (1987), uçucu külün tane çapının 45 µm’yi aşması durumunda

işlenebilmedeki pozitif etkisinin kaybolduğunu ifade etmektedir. Mora ve ark.

(1993), uçucu kül çapının 10 µm’nin altına inmesi halinde de işlenebilmenin

güçlendiğini bildirmektedirler.

Akman ve ark. (1994)’nın çalışmaları da yukarıdaki sonuçlarla parallelik

içindedir. Uçucu kül tanelerinin işlenebilirlik üzerindeki etkisini araştırdıkları

çalışmalarında, işlenebilmeyi artıran uçucu külün tane boyutu sınırlarının 10 µm - 45

µm arasında olması gerektiğini bildirmişlerdir.

Gökçe ve ark. (1996), uçucu külü çimentoyla %10, %20 ve %30 oranlarında

yer değiştirerek kullandıkları çalışmalarında, uçucu kül taneleri irileştikçe ve ikame

oranı arttıkça, betonun sabit işlenebilirliği için gerekli olan su miktarının arttığını

bildirmişlerdir. Taneler irileştikçe su ihtiyacını artmasının ana sebebinin, tanelerin

fiziksel yapısından kaynaklandığı belirtilmiştir. Taramalı elektron mikroskobundan

elde edilen görüntülere göre, ince uçucu kül tanesi bilinen tipik küresel ve dolu

yapıya sahiptir. Uçucu kül tanesi irileştikçe, amorf bir yapıya sahip olmaktadır ve bu

yapı, taze betonda iç sürtünmeyi ve su ihtiyacını artırmaktadır.

2.6.4.1.(2). Priz Süresi

Uçucu kül katkılı betonların priz süreleri katkısız betonlara göre genellikle

daha uzun olmaktadır. Priz süresi, kullanılan uçucu külün tipine ve inceliğine göre


45

değişmektedir. C tipi uçucu küller, F tipi uçucu küllerden daha kısa priz süresi

göstermektedirler (Erdoğan, 1996; Erdoğan, 2003).

2.6.4.1.(3). Hidratasyon Isısı

Çimentonun uçucu kül ile kısmen yer değiştirmesi ile karışımda daha az

Portland çimentosu yer alacağından dolayı, betonun erken yaşlardaki hidratasyon

ısısı düşmektedir. Çimento hamurunun hidratasyon ısısının azaltılmasında, yüksek

kalsiyum içeren uçucu küller, düşük kalsiyum içeren uçucu küller kadar etkili

değildir (Tokyay, 1988; Erdoğan, 2003; Topçu, 2006).

2.6.4.1.(4). Kanama (Terleme)

Beton karışımında inceliği yüksek uçucu külün yer alması, karışımdaki katı

tanelerin yüzey alanlarının artmasına yol açmaktadır. Bu durumda katı taneler beton

karışımı içindeki suyu kendilerine daha iyi bağlamakta, suyun yukarıya hareketi

azalmakta, böylece terleme ve ayrışma azalmaktadır. (Wesche, 1991; Malhotra ve

Raezanianpour, 1994; Erdoğan, 2003).

2.6.4.2. Sertleşmiş Beton Özellikleri Üzerine Etkileri

2.6.4.2.(1). Basınç ve Çekme Dayanımı

Uçucu külün betonun mukavemet gelişimine etkisi, kullanılan uçucu külün

miktarı, kalitesi, su-bağlayıcı oranı ve kür şekli gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Uçucu

külün puzolanik reaksiyonundan dolayı, uçucu kül içeren betonun dayanım gelişimi

genellikle ilk zamanlarda daha yavaştır. Ancak nihai dayanım oldukça yüksektir. İlk

günlerdeki dayanım artışı, uçucu külün inceliğine ve tipine göre değişiklik

göstermektedir. C tipi küllerin ilk zamanlardaki dayanıma katkısı, F tipi

küllerinkinden daha fazladır. Ayrıca, incelik arttıkça, ilk zamanlardaki dayanım

nispeten daha yüksek olmaktadır (Erdoğan, 1996).


46

Uçucu küllü betonların mukavemet kazanma hızı, kül içermeyen betonlara

oranla daha yavaş olmaktadır. Bu sebeple, uçucu küllü betonlarda ilk yaştaki

mukavemetler daha düşük olmakta, ancak uçucu kül aktivitesinin yüksekliğine göre

56., 90. veya daha sonraki günlerde mukavemetler kontrol betonunu yakalamakta

veya geçmektedir. C sınıfı uçucu küllerin ilk yaşlardaki mukavemet kazanma hızları

daha yüksek olabilmektedir. Uçucu küllü betonlarda en iyi sonuçların genellikle

%15-25 arası uçucu kül ikame oranlarında alındığı, C sınıfı uçucu küllerle bu oranın

%35’e kadar çıkabileceği belirtilmektedir. Daha yüksek uçucu kül oranları

çoğunlukla kütle betonlarında hidratasyon ısısını düşürmek ve çatlamayı azaltmak

için kullanılmaktadır (Özturan, 1991).

Atiş ve ark. (2002-c), uçucu küllü betonların basınç ve yarmada çekme

dayanımları üzerinde yaptıkları araştırmalarında, uçucu külün ağırlıkça %10-20

oranlarında çimento yerine ikamesiyle üretilen betonların 28 günlük basınç

dayanımlarının şahit betonlara eşdeğer ya da daha yüksek olduğunu bildirmişlerdir.

Silindir yarmada çekme dayanımlarının ise oldukça tatminkar olduğu

belirtilmektedir. Uçucu kül içeren beton numunelerin basınç ve çekme dayanımları

arasındaki ilişkinin normal betona benzediği görülmüştür.

Atiş ve ark. (2002-d), %10-20 oranlarında uçucu küllü harç numunelerin bir

günde oldukça tatminkar basınç ve eğilme-çekme dayanımı geliştirdiğini, basınç

dayanımlarının 28 günde kontrol betonuyla kıyaslanacak duruma geldiğini

belirtmişlerdir.

Yapılan araştırmalarda, ağırlıkça %20 oranında uçucu kül kullanılmasının

beton basınç dayanımı açısından olumlu sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir (Erdoğan,

2003).

Uçucu küllerin betonun çekme ve eğilme mukavemetlerine olan etkileri,

basınç mukavemetine paralellik göstermektedir (Özturan, 1991). Gökçe ve ark.

(1996), uçucu külün %10-20 oranlarında çimentoyla yer değiştirilerek

kullanılmasının, dayanımı olumsuz etkilemediğini, bu durumun basınç ve eğilme

dayanımlarında benzer olduğunu belirtmektedirler. Ancak %30 ikame oranlı

betonların dayanım gelişimini istenilen düzeyde tamamlamadıklarını bildirmişlerdir.


47

2.6.4.2.(2). Rötre

Rötre, su-çimento oranına, beton karışımındaki çimento yüzdesine ve rötreyi

önleyen agreganın karışım içindeki oranına bağlıdır. Düşük su-çimento oranı ve

beton karışımında çimento miktarının azalması rötreyi de azaltmaktadır (Neville ve

Brooks, 1993).

Uçucu kül çimento ile kısmen yer değiştirilerek çimento miktarını

azalttığından ve karışım suyu ihtiyacını azaltma kabiliyetinin kullanılmasından

dolayı, uçucu kül katkılı betonlarda rötre daha düşük olmaktadır (Nelson ve

ark.,1992). Karbon oranı az ve inceliği yüksek olan uçucu küllü betonların rötresi,

katkısız betonlara göre daha az olabilmektedir (Erdoğan, 2003).

Uçucu kül içen betonun sünmesi ve rötresini inceleyen Ghosh ve Timusk

(1981), uçucu külün çimentoyla ikamesinin rötrede azalmaya sebep olduğunu

bildirmiştir. Benzer sonuç Nelson ve ark. (1992) tarafından da rapor edilmiştir.

Atiş ve ark. (2002-d), %10-30 oranlarında uçucu kül içeren harç numunelerin

kuruma rötrelerinin %30-40 mertebesinde azalma gösterdiğini bildirmişlerdir. Bütün

Portland çimentolarının rötre yaptığı ve rötrenin çimento miktarının artmasıyla da

arttığı bilindiğinden, uçucu kül ikamesi ile çimentonun seyreldiği; dolayısıyla da

rötrenin azaldığı belirtilmektedir. Sabit su-bağlayıcı oranı ile üretilen karışımlarda

kullanılan uçucu külün, karışım suyunun bir kısmını kendine bağlayarak, karışımın

su-bağlayıcı oranını düşürdüğü; dolayısıyla rötreyi azalttığı belirtilmektedir.

Karahan (2006), uçucu külün kuruma rötresini azalttığını, %45 oranında

uçucu kül katkılı betonların en az rötre yaptığı, %20-30 arasındaki ikame

oranlarında, gözlenen rötre değerlerinin ise birbirine oldukça yakın değerlerde

olduğunu bildirmiştir.

2.6.4.2.(3). Elastisite Modülü

Carette ve Malhotra (1987), uçucu küllü betonların 28 günlük elasitiste

modüllerinin, kontrol betonunun elastisite modülünün %90-110’u arasında olduğnu

rapor etmişlerdir.


48

Ramyar (1993), uçucu kül ikamesinin, betonun elasitiste modülü üzerinde

öenmli bir etkisinin olmadığını bildirmiştir.

Yazıcı ve Baradan (1995), %25 uçucu kül ikamesinin, basınç dayanımı ve

elastisite modülünü düşürürken, çekme ve eğilme dayanımlarını çok az bir miktar

arttırdığını belirtmişlerdir.

2.6.4.3. Betonun Dayanıklılık Özelliklerine Etkileri

Beton genelde dayanıklı bir malzeme olmasına karşın, sert çevre koşullarında

bu dayanıklılığını yitirir. Fiziko-kimyasal etkilerle yapısı bozulur, deformasyona

uğrar. Buna bağlı olarak, mukavemeti düşer ve görevini yapamaz. Çevre koşullarının

etkilerini beton üzerinde net olarak belirlemek oldukça zordur. Çünkü koşullar

değişkendir ve çevre etkileri malzemeye göre değişir. Yapının stabilitesinin

korunması, taşıyıcı sistemdeki bütün elemanların korunmasıyla mümkün olabilir. İlk

başta, betondaki bozulmalara yüksek direnç gösteren çimento çeşidi hesaba

katılmadan; betonun doğru karışım oranına ve düşük su-çimento oranına sahip

olması ve üretilen betonun iyi derecede sıkıştırılması gibi faktörler göz önüne

alınmalıdır. Çimentonun aynı çeşidi için daha mukavemetli beton, daha düşük

geçirimli olacağı için kimyasal etkilere karşı daha dirençli olacağı farz edilir

(Türkmen ve ark, 2002).

2.6.4.3.(1). Su Geçirimlilik

Uçucu küllü betonların su geçirimliliği, katkısız betonlara göre daha azdır.

İnce taneli mineral katkıların kullanılması taze betondaki terlemeyi azaltmakta,

böylece terleme nedeniyle betonda oluşacak boşluklar azalmaktadır. Ayrıca, mineral

katkıların içindeki silika ile çimentonun hidratasyonu sonucunda ortaya çıkan

kalsiyum hidroksit rekasiyona girerek C-S-H jelleri oluşturmaktadır. Böylece

çimento hamurunun içindeki jel miktarı artmakta, kapiler boşluk oranı azalmaktadır

(Erdoğan, 2003).


49

Uçucu kül kimyasal reaksiyonu ve inceliği sayesinde çimento harç fazındaki

boşluk yapısını değiştirir. Toplam boşluk oranı aynı kalır, ancak kapiler boşluklar

azalır, jel boşlukları çoğalır. Agrega-çimento arayeri, betonun dayanımı ve

geçirimsizliği açısından en kritik bölgesidir. Uçucu kül ilavesiyle bu bölgenin daha

yoğun bir hale geldiği ve CH yerine daha kaliteli C-S-H ile kapatıldığı gözlenmiştir

(Meng,1994).

Karahan (2006), betona katılan uçucu kül oranı arttıkça boşluk ve su emme

oranlarının arttığını belirtmiş; yalnızca %10 uçucu kül ilavesi ile boşluk ve su emme

oranlarının kontrol betonuna eşdeğer düzeyde olduğunu bildirmiştir.

2.6.4.3.(2). Sülfatlara Dayanıklılık

Uçucu küllü betonların sülfatlara dayanıklılığı katkısız betonlara göre daha

fazladır. Çünkü puzolanik katkı maddeleriyle üretilen betonlarda daha az Portland

çimentosu yer alacağından, sülfat reaksiyonuna yol açabilecek C3A miktarı daha az

olmaktadır (Erdoğan, 2003). Ayrıca, puzolan katkılı betonlardaki hidratasyon, önce

Portland çimentosu ile su arasında başlamaktadır. Puzolanların reaksiyon

gösterebilmeleri; C3S ve C2S anabileşenlerinin hidratasyonu ile ortaya çıkan

kalsiyum hidroksitin kullanılmasıyla gerçekleşmektedir. Yani puzolan katkılı

betonlarda daha az miktarda kalsiyum hidroksit yer almaktadır. Bu da, sülfat ve

kalsiyum hidroksit arasındaki reaksiyon sonucunda oluşabilecek alçıtaşı miktarının

az olmasına neden olmaktadır (Erdoğan, 2003). Buna ek olarak, ilave hidratasyon

ürünleri geçirgenliği azaltmaya yardımcı olmaktadır.

Monteiro ve Kurtis (2003), tarafından yapılan çalışmada, betonun sülfat

saldırısından zarar görmemesi için kritik bir bölgenin bulunduğu, çimentonun C3A

miktarının %8’den az, su-çimento oranının 0.45’in altında olması halinde 40 yıllık

maruz kalma süresinde hasar oluşmadığı, çimento yerine %25 ve %45 oranlarında

uçucu kül kullanımının genleşmeleri azalttığı belirtilmektedir.

Düşük kalisyum içeren uçucu küllerin Portland çimentosu ile kısmen yer

değiştirmesiyle üretilen uçucu küllü betonların sülfatlara karşı dayanıklılığının arttığı

gözlenmiştir (Weshe, 1991; Freeman ve Carrasquillo, 1991).


50

Chindaprasirt ve ark. (2004) tarafından yapılan bir çalışmada, F sınıfı uçucu

kül kullanımının sülfat dayanıklılığını arttırdığı, uçucu kül inceliği arttıkça bu etkinin

daha belirgin hale geldiği görülmüştür. Kaba uçucu kül (Blaine değeri 1800 cm2/gr)

kullanımı halinde ise genleşmelerin azalmadığı, aksine arttığı ifade edilmektedir.

2.6.4.3.(3). Alkali-Agrega Reaksiyonu

Uçucu küllü betonlarda katkısız betondakine göre daha az Portland çimentosu

bulunması, betonun içerisinde daha az miktarda C3A ve alkalilerin yer almasına,

dolayısıyla uçucu küllü betonlarda alkali-agrega reaksiyonunun daha az miktarda

gerçekleşmesine sebep olmaktadır (Erdoğan, 2003).

2.6.4.3.(4). Karbonatlaşma

Karahan (2006), uçucu kül katkılı betonlarda, kontrol betonuna göre daha

fazla karbonatlaşma görüldüğünü ve uçucu kül ikame oranı arttıkça karbonatlaşma

derinliğinin de arttığını bildirmiştir.

2.7. Literatür Değerlendirmesi

Literatürde, atık PET şişelerin çoğunlukla polimer betonu üretiminde

kullanılan polyester reçinesi yapımında değerlendirilmesini konu alan çalışmalar

bulunmaktadır. Bu uygulama, polimer betonu üretim maliyetini, normal reçinelerin

kullanıldığı uygulamalara göre düşürmektedir. Ancak, kimyasal ve ısıl işlemler

gerektirdiği için, atık PET şişelerden beton üretilme maliyeti yüksektir.

Atık PET’lerin kimyasal ve ısıl işleme gerek duyulmadan ve üzerinde çok

fazla işlem yapılmadan beton üretiminde kullanılması için uygulanacak en iyi

yöntemin, atık PET şişelerin kırılarak hafif beton agregası olarak değerlendirilmesi


Literatürde, atık PET kırıklarının beton üretiminde agrega olarak

kullanılmasını konu alan sınırlı sayıda araştırma bulunmaktadır (Koide ve ark, 2002;


51

Gavela ve ark, 2004; Choi ve ark., 2005; Shehata ve ark., 1996). Bu çalışmalar

incelendiğinde; genellikle PET atıkların diğer plastik atıklarla karıştırıldığı ve doğal

agregayla kısmi olarak yer değiştirilerek kullanıldığı görülmektedir.

Ancak, atık PET şişe kırıklarının hiçbir ısıl ve kimyasal işlem görmeden,

doğrudan hafif beton agregası olarak kullanıldığı ve karışımda hiç doğal agreganın

bulunmadığı bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu sebeple, bu konu hakkında sistematik

bir çalışma yapılma ihtiyacı duyulmuştur.

Ayrıca literatürde, yüksek fırın cürufu ve uçucu külün, taze ve sertleşmiş

betonun birçok özelliği üzerinde olumlu etkilerinin olduğunu bildiren çok sayıda

araştırma mevcuttur. Bu sebeple, sözü edilen endüstriyel atıkların atık PET agregalı

hafif beton üretiminde kullanılmasının ekonomik ve ekolojik avantajlarının yanı sıra,

harç numunelerin dayanım ve dayanıklılık özelliklerine katkıda bulunacağı


3.MATERYAL VE METOD Semiha AKÇAÖZOĞLU

52

3. MATERYAL VE METOD

Bu bölümde, deneysel çalışmada kullanılan malzemelerin kimyasal bileşimleri,

fiziksel özellikleri, harç karışımlarında kullanılan malzeme oranları ve gerçekleştirilen

deneysel çalışmalara yer verilmiştir.

3.1. Kullanılan Malzeme Özellikleri

3.1.1. Çimento

Bu çalışmada, OYAK Adana Çimento Fabrikası tarafından üretilen, TS EN 197-1

(2002) ile uyumlu Portland çimentosu kullanılmıştır. Çimentonun taze olarak kullanılmasına

özen gösterilmiş ve nem almayacak şekilde koruyucu kaplarda korunmuştur. OYAK Adana

Çimento Fabrikasından alınan PÇ 42,5 çimentosuna ait kimyasal özellikler Tablo 3.1’de,

fiziksel özellikler ise Tablo 3.2’ de verilmiştir. Çimentonun priz başlangıç ve bitiş süreleri

TS EN 196-3 (2002)’de belirtilen yönteme göre yapılarak tespit edilmiştir.

Tablo 3.1. Kullanılan çimentonun kimyasal bileşimi Oksit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O KK alkaliler

Çimento 20.23 5.78 4.07 61.95 2.94 2.66 0.87 0.11 0.72 0.68

Tablo 3.2. Kullanılan çimentonun fiziksel özellikleri Özgül Ağırlık (gr/cm3) 3.09

Priz süresi İlk (saat:dakika) 230

Son (saat:dakika) 330

İncelik

Özgül Yüzey (cm2/gr) 3220

0.200 mm elekte kalıntı (%) 0.0

0.090 mm elekte kalıntı (%) 0.1

Basınç Dayanımı (N/mm2) 2 günlük 29.7

Hacim Sabitliği (mm) 3

Litre Ağırlığı (gr/Lt) 980


53

3.1.2. Yüksek Fırın Cürufu

Çalışmada İskenderun Demir Çelik Fabrikası’nın atığı olan ve OYSA İskenderun

Çimento Fabrikası’nda belli bir incelik değerine kadar öğütülen yüksek fırın cürufu

kullanılmıştır. Çimentonun ağırlıkça %50’si oranında yer değiştirilerek kullanılan cürufun

kimyasal özellikleri Tablo 3.3’te verilmiştir.

Cürufun baziklik katsayısı Kb= (CaO + MgO) / (SiO2 + Al2O3) = 0.84 olup özgül

ağırlığı 2.81 gr/cm3, Blaine özgül yüzeyi 4250 cm2/gr’dır.

ASTM C 989 (1994)’a uygun olarak hesaplanan cüruf aktivite indeksleri 7. gün için

%57, 28. gün için ise %85 bulunmuştur. Buradan, harç karışımlarda kullanılan cürufun

kategori 80 sınıfında olduğu ortaya çıkmıştır (Bilim, 2006).

Tablo 3.3. Yüksek fırın cürufunun kimyasal kompozisyonu (%), (Bilim, 2006) Oksit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O KK

YFC 36.70 14.21 0.98 32.61 10.12 0.99 0.76 0.42 -

3.1.3. Uçucu Kül

OYAK Adana Çimento Fabrikası’ndan temin edilen F sınıfı uçucu kül, Yumurtalık

Sugözü termik santralinden elde edilmektedir. Aynı fabrika tarafından yapılan kimyasal

analiz değerleri Tablo 3.4’te verilmiştir. Çalışmada kullanılan uçucu külün özgül ağırlığı

2.24 gr/cm3, Blaine özgül yüzeyi 3880 cm2/gr’dır (Özdemir, 2006). Uçucu külün ASTM C

618 (1994)’e uygun olarak hesaplanan dayanım aktivite indeksi 85.4’tür.

Tablo 3.4. Uçucu külün kimyasal kompozisyonu (%), (Özdemir, 2006) Oksit SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O KK

UK 56.91 21.85 6.52 3.33 2.57 0.26 0.99 0.48 2.36

3.1.4. İnce Agrega (Kum)

Çalışmada DSİ VI. Bölge Müdürlüğü Kanalet Üretim Fabrikası tesislerinden alınan

0-4 mm dane büyüklüğündeki ince agrega kullanılmıştır. İnce agrega yıkanarak temizlenmiş

ve etüvde kurutulmuştur.

İnce agreganın özgül ağırlık ve su emme kapasitesi tayini TS EN 1097-6 (2002)’ya

uygun olarak, piknometre yöntemine göre rasgele alınan numuneler üzerinde yapılmıştır.


54

Deneyler üç farklı numune üzerinde yapılmış ve ortalamaları Tablo 3.5’te verilmiştir. TS

706 EN 12620 (2003)’de agregaların özgül ağırlığı için bir sınır değer verilmemiştir. Fakat

betonda kullanılacak agregaların özgül ağırlığının 2,55 kg/dm3’ün üzerinde olmasında fayda

vardır (Özbebek, 1993).

Harç numunelerinin hazırlanmasında kullanılan ince agreganın TS 130 (1978)’a göre

elek analizi yapılarak sonuçları Tablo 3.6’da verilmiştir. Bu sonuçlara göre çizilen grafik ise

Şekil 3.1’de verilmiştir.

Tablo 3.5. İnce agrega özgül ağırlık ve su emme kapasitesi değerleri Kuru Hacim Özgül Ağırlığı (gr/cm3) 2.64

KYDH Özgül Ağırlığı (gr/cm3) 2.66

Görünen Özgül Ağırlığı (gr/cm3) 2.70

KYDH Su Emme Kapasitesi (%) 0.83

KYDH: Kuru Yüzey Doygun Hal

Tablo 3.6. İnce agreganın elek analiz değerleri Elek No Elek Üzerinde

Kalan (gr) Elek Üzerinde Kalan (%)

Kümülatif Kalan (%)

Kümülatif Geçen (%)

4 0 0 0 100

2 2727 27.3 27.3 72.7

1 1903 19.0 46.3 53.7

0.5 1726 17.3 63.6 36.4

0.25 2844 28.4 92 8

Tava 800 8 100 0

Toplam 10000


55

8

100

72.73

53.7

36.44

0102030405060708090

100

0 1 2 3 4 5

Elek Göz Açıklığı (mm)

Elek

ten

Geç

en M

ikta

r (%

)

Şekil 3.1. İnce agreganın elek analizlerinin grafiksel gösterimi

3.1.5. Atık Polietilen Tereftalat (PET) Şişe Kırıkları

Çalışmada agrega olarak kullanılan atık PET şişe kırıkları Advansa SASA Polyester

Sanayi Tesisi’nden temin edilmiştir. Atık PET şişeler toplanarak SASA tesislerinde

ayrılmakta, yıkanarak temizlendikten sonra kırıcı makinelerden geçirilmektedir. Küçük

kırıklar haline getirilen atık PET şişeler çeşitli eleklerden geçirildikten sonra, elyaf

yapımında değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, elyaf yapımında kullanılmayacak kadar

küçük olan ve “elek altı” olarak tabir edilen; maksimum tane boyutu 4 mm olan PET

kırıkları agrega olarak kullanılmıştır.

PET kırıkları hafif harç üretiminde iki şekilde kullanılmıştır. Çalışmanın ilk

bölümünde, PET kırıkları doğal agrega yerine kullanılmıştır. İkinci bölümünde ise PET

agrega ve doğal agrega birlikte kullanılmıştır. Agrega olarak kullanılan atık PET şişe

kırıklarının bir kısmı elenerek, tane boyutu 1-2 mm aralığında olanlar kullanılmış, bir kısmı

da elenmeden, olduğu gibi (0-4 mm) kullanılmıştır. PET agreganın özgül ağırlığı 1.27

gr/cm3’tür. Resim 3.1’de bu çalışmada agrega olarak kullanılan karışık boyutlu PET kırıkları

görülmektedir. PET agreganın elek analiz değerleri Tablo 3.7’de verilmiştir. Bu sonuçlara

göre çizilen grafik Şekil 3.2’de verilmiştir.


56

Resim 3.1. Çalışmada kullanılan PET kırıkları

Tablo 3.7. PET agreganın elek analiz değerleri Elek No Elek Üzerinde

Kalan (gr) Elek Üzerinde Kalan (%)

Kümülatif Kalan (%)

Kümülatif Geçen (%)

4 0 0 0 100

2 150 15 15 85

1 670 67 82 18

0.5 160 16 98 2

Tava 20 2 100 0

Toplam 1000

2

18

85

100

0102030405060708090

100

0 1 2 3 4 5

Elekten Geçen Miktar (%)

Elek

Göz

Açı

klığ

ı (m

m)

Şekil 3.2. PET agreganın elek analizlerinin grafiksel gösterimi


57

3.1.6. Karışım ve Bakım Suyu

Deneylerde kullanılan karışım ve bakım suyu şehir şebekesinden alınan içme

suyudur. Beton karışım ve bakım suyunun kalitesi ile ilgili özel bir Türk Standardı yoktur.

Kaynaklarda karma suyu genel anlamda içilebilir su olarak ifade edilmektedir (Erdoğan,

1995; Neville ve Brooks, 1993).

3.2. Harç Karışım Oranları

Çalışmada agrega olarak sadece PET kırıklarının kullanıldığı kumsuz karışımlar ve

ince agrega ile PET kırıklarının birlikte kullanıldığı kumlu karışımlar olmak üzere iki ana

karışım türü bulunmaktadır.

Karışımlarda kullanılan PET-bağlayıcı oranı 0.50 ve 0.60’tır. PET agrega boyutu; 1-

2 mm ve karışık boyutlu (0-4 mm) olmak üzere iki çeşittir. Su-bağlayıcı oranları; 0.45 ve

0.50 olarak belirlenmiştir. Bağlayıcı türüne göre; çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü olmak

üzere üç farklı karışım türü kullanılmıştır. Cüruflu ve uçucu küllü karışımlar, sözü edilen

puzolanların çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilmesiyle elde edilmiştir.

Kumsuz numunelerin üretiminde, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü karışımların her biri için

8’er olmak üzere, toplam 24 karışım hazırlanmıştır. Bu oranların hepsi kumlu karışımlarda

da uygulanmıştır. Kumlu karışımlarda PET agreganın yanı sıra kum da kullanılmıştır. Kum-

bağlayıcı oranı 1, PET-kum oranı 0.50’dir.

Bu oranlara sahip olan 24 kumsuz ve 24 kumlu olmak üzere, toplam 48 harç karışımı

hazırlanmıştır. Bu karışımların içerikleri Tablo 3.8 ve Tablo 3.9’da sunulmuştur.


58

Tablo 3.8. PET agregalı harç karışımların içeriği No Karışım

adı Bağlayıcı Agrega Kum/B P/B PET boyutu S/B

1 CP-1 çimento - - PET -

0.50

1-2 mm

0.50

2 CP-2 çimento - - PET - 0.45

3 CP-3 çimento - - PET - karışık

0.50


5 CP-5 çimento - - PET -

0.60

1-2 mm

0.50


7 CP-7 çimento - - PET - karışık

0.50


1 CCP-1 çimento cüruf - PET -

0.50

1-2 mm

0.50

2 CCP-2 çimento cüruf - PET - 0.45

3 CCP-3 çimento cüruf - PET - karışık

0.50


5 CCP-5 çimento cüruf - PET -

0.60

1-2 mm

0.50


7 CCP-7 çimento cüruf - PET - karışık

0.50


1 CUP-1 çimento u.kül - PET -

0.50

1-2 mm

0.50

2 CUP-2 çimento u.kül - PET - 0.45

3 CUP-3 çimento u.kül - PET - karışık

0.50


5 CUP-5 çimento u.kül - PET -

0.60

1-2 mm

0.50


7 CUP-7 çimento u.kül - PET - karışık

0.50



59

Tablo 3.9. PET ve kum agregalı harç karışımların içeriği No Karışım adı Bağlayıcı Agrega Kum/B P/B PET

boyutu S/B

1 K-CP-1 çimento - kum PET

1

0.50

1-2 mm

0.50

2 K-CP-2 çimento - kum PET 0.45

3 K-CP-3 çimento - kum PET karışık

0.50


5 K-CP-5 çimento - kum PET

0.60

1-2 mm

0.50


7 K-CP-7 çimento - kum PET karışık

0.50


1 K-CCP-1 çimento cüruf kum PET

1

0.50

1-2 mm

0.50

2 K-CCP-2 çimento cüruf kum PET 0.45

3 K-CCP-3 çimento cüruf kum PET karışık

0.50


5 K-CCP-5 çimento cüruf kum PET

0.60

1-2 mm

0.50


7 K-CCP-7 çimento cüruf kum PET karışık

0.50


1 K-CUP-1 çimento u.kül kum PET

1

0.50

1-2 mm

0.50

2 K-CUP-2 çimento u.kül kum PET 0.45

3 K-CUP-3 çimento u.kül kum PET karışık

0.50


5 K-CUP-5 çimento u.kül kum PET

0.60

1-2 mm

0.50


7 K-CUP-7 çimento u.kül kum PET karışık

0.50


3.3. Numunelerin Üretimi ve Kürü

Tablo 3.8 ve ve Tablo 3.9’da sunulan toplam 48 karışımın taze haldeyken kıvamları

ile birim ağırlıkları ölçülmüştür. Daha sonra bu harç karışımlar 40 mm x 40 mm x 160 mm

boyutlarındaki kalıplara dökülerek sertleşmesi için laboratuvar ortamında bırakılmıştır. Bir

gün sonra numuneler kalıplardan çıkarılmış ve deney sürelerine kadar yarısı 22 ± 2 ºC


60

sıcaklıkta % 65 bağıl nemli kür odasında; diğer yarısı ise 22 ± 2 ºC sıcaklıktaki kür

havuzunda kür edilmişlerdir.

3.4. Harç Numuneler Üzerinde Yürütülen Çalışmalar

3.4.1. Çimentonun Priz Süresinin Tayini

Deneylerde kullanılan çimentonun priz süresi TS EN 196-3 (2002) e uygun olarak

ölçülmüş ve üretici firmanın verdiği değerlere uygun olduğu görülmüştür.

3.4.2. Yayılma Tablası Deneyi

PET-bağlayıcı oranı 0.50 ve 0.60 olan, su-bağlayıcı oranı 0.45 ve 0.50 olan,

bağlayıcı olarak çimento, cüruf ve uçucu külün kullanıldığı harç karışımlar taze haldeyken

TS EN 1015-3 (2000) doğrultusunda yayılma tablası ölçümleri yapılmıştır.

3.4.3. Birim Ağırlık Tayini

Harç karışımlar taze haldeyken yaş birim ağırlıkları ölçülmüştür. Numuneler

sertleştikten sonra 7., 28. ve 180. günlerdeki hava kurusu birim ağırlıkları hesaplanmıştır.

3.4.4. Eğilmede Çekme Dayanımı Tayini

Kuru ve ıslak kürde bekletilen 40 mm x 40 mm x160 mm boyutlu prizmatik

numuneler 1, 3, 7, 28, 90 ve 180 günlük zaman dilimlerinde eğilmede çekme deneyine tabi

tutulmuştur. Harç numunelerin belirtilen gündeki eğilmede çekme dayanımını bulmak için,

üç adet prizmatik numune TS EN 1015-11 (2000)’de belirtildiği gibi üç noktadan yükleme

deneyine tabi tutulmuştur. Bunun için her numune, aralarındaki mesafe 100 mm olan iki

silindir üzerine oturtulmakta ve numunenin üst yüzeyinin tam ortasına gelen aynı boyutlu

silindir üzerine numune kırılıncaya kadar 5 kg/sn hızla yükleme yapılmaktadır. Bulunan

kırılma yükünden eğilme gerilmesi hesaplanabilmektedir (Şekil 3.3).

Resim 3.2’de eğilmede çekme dayanımı tayininde kullanılan deney düzeneği

görülmektedir.


61

50 mm50 mm

L=100 mm

d=40

mm

30 mm 30 mm

P

Resim 3.2. Eğilmede çekme deney düzeneği

Şekil 3.3. Eğilme deneyi

Eğilmede çekme gerilmesi (3.1) eşitliği kullanılarak hesaplanmaktadır.

σ = 1.5 PL/bd2 (3.1)

P : Uygulanan kuvvet (kg)

L : Destek silindirleri arasındaki mesafe (100 mm)

b : Numune kesitinin dar kenar uzunluğu (40 mm)

d : Numune kesitinin yüksekliği (40 mm)

σ : Eğilme dayanımı


62

Üç numune için ayrı ayı bulunan sonuçların ortalaması alınarak eğilme dayanımı

hesaplanmaktadır. Eğilme deneylerinde kullanılan prizmanın alt kısmı çekme gerilmelerine

maruz kaldığı için, eğilme yükü uygulayarak bulunan gerilmeler “eğilmede çekme”

dayanımı olarak ifade edilmektedir (Erdoğan 1995).

3.4.5. Basınç Dayanımı Tayini

İki farklı ortamda kür edilen harç numuneler TS EN 1015-11 (2000) doğrultusunda

1, 3, 7, 28, 90 ve 180 günlük zaman dilimleri için basınç deneyine tabi tutularak basınç

dayanım değerleri bunmuştur. Bunun için eğilmede çekme deneyine tabi tutulan üç adet

prizmatik numunenin yaklaşık olarak ortalarından kırılmalarıyla elde edilen altı adet prizma

şekilli yarım numune kullanılmaktadır. Her bir yarım numune, basınç dayanımlarının tespiti

için pres aletinde kırılmaktadır. Bunun için numune, hazırlanan bir aparatın içine kırık

yüzeyi yana gelecek şekilde yerleştirilir. Numunenin alt ve üstündeki 40 mm x 40 mm’lik

metal başlıklarla numune 240 kg/sn hızla yüklemeye tabi tutulur. Kırma başlıkları arasındaki

prizma 40 mm x 40 mm x 40 mm’lik bir küp görevi görmektedir (Resim 3.3). Bu şekilde

yüklemeye tabi tutulan numunelerin basınç değerleri (3.2) eşitliği yardımıyla bulunur ve altı

numuneden elde edilen sonuçların ortalaması alınarak basınç dayanım değeri olarak tespit

edilir (Şekil 3.4).

Resim 3.3. Basınç dayanımı tayininde kullanılan deney düzeneği


63

40 mm

Pres basliklari

40 m

m

Numune

P

Şekil 3.4. Basınç deneyi

Basınç dayanımı aşağıdaki formül yardımı ile hesaplanmaktadır:

σ = P/A (3.2)

σ : Basınç dayanımı

P : Uygulanan kuvvet (kg)

A : Kesit alanı (1600 mm2)

3.4.6. Karbonatlaşma Derinliğinin Tayini

Relatif nemin %100 olması durumunda karbonatlaşma yer almayacağından dolayı,

karbonatlaşma testi yalnızca kuru kür edilen numuneler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Kuru

kür durumunda kür edilen ve 3., 7., 28., 90. ve 180. günlerde eğilmede çekme deneyine tabi

tutulan 40 mm x 40 mm x 160 mm boyutlu prizmatik numunelerin ortadan ikiye ayrılmasıyla

ortaya çıkan yüzeylerine phenolpthalein çözeltisi uygulanmıştır. Serbest Ca(OH)2 pembe

renk gösterirken, karbonatlaşmış kısım renk değiştirmemektedir. Resim 3.4’te karbonatlaşma

yapmış numuneler yer almaktadır.


64

Resim 3.4. Karbonatlaşma yapmış numuneler

3.4.7. Boşluk Oranı ve Su Emme Miktarının Tayini

Islak kür edilen 40 mm x 40 mm x160 mm boyutlarındaki üçer adet prizmatik

numunenin 28. gündeki boşluk oranı ve su emme değerleri TS 3624 (1981)’e uygun olarak

bulunmuştur. Sertleşmiş numune önce 100 ºC sıcaklıktaki ortamda 24 saat bekletilerek kuru

duruma getirilmekte ve numunenin bu durumdaki ağırlığı ölçülmektedir. Sonra kuru

numune, su dolu bir kap içerisinde 24 saat bekletilerek, numunenin doygun yüzey ağırlığı

ölçülmektedir. Daha sonra, numuneler su içinde 7 saat kaynatılıp soğutulduktan sonra tekrar

tartılıp kaynatma metoduna göre su emme oranları belirlenmektedir. Kaynatılıp soğutulan

numuneler Arşimet yöntemiyle su içinde tartılarak gerçek hacimleri hesaplanmakta ve

numunelerin su emme ve boşuk oranları ile özgül ağırlıkları (3.3), (3.4) ve (3.5) eşitlikleri

yardımı ile bulunmaktadır:

%1001 ×−

=A

ABm (3.3)

m1 : Ağırlıkça su emme oranı (%)

A : Etüv kurusu numune ağırlığı (kg)

B : Doygun yüzeyli kuru numune ağırlığı (kg)

%1000 ×−−

=DCACB (3.4)

B0 : Görünür boşluk oranı (%)


C : Kaynatıp soğutulan numune ağırlığı (kg)

D : Su içindeki numunenin ağırlığı (kg)


65

DCAS k −

= (3.5)

Sk . Kuru özgül ağırlık (kg/dm3)


C : Kaynatıp soğutulan numune ağırlığı (kg)

D : Su içindeki numunenin ağırlığı (kg)

3.4.8. Rötre Tayini

48 karışımın her biri için 25 mm x 25 mm x 285 mm boyutlarında ikişer numune

hazırlanarak, TS 3543 (1981) doğrultusunda 180 güne kadar rötre değerleri ölçülmüştür.

Rötre ölçümünde kullanılan 0,002 mm hassasiyetli düzenek Resim 3.5’te yer almaktadır.

Resim 3.5. Rötre ölçümü deney düzeneği

3.5. Notasyonlar

Agrega olarak sadece atık PET şişe kırıklarının kullanıldığı karışımlar için kumsuz

karışımlar; ince agrega ve PET kırıklarının birlikte kullanıldığı karışımlar için kumlu

karışımlar tabiri kullanılmıştır. Karışımların ismini belirtmek için kullanılan kısaltmaların

açılımları Tablo 3.8 ve 3.9’da yer almaktadır.


66

Su/çimento terimi yerine, su-bağlayıcı terimi kullanılmıştır. “Bağlayıcı” terimi;

“çimento”, “çimento+cüruf” veya “çimento+uçucu kül” ifadeleri yerine kullanılmıştır.

Bağlayıcı olarak çimento ve cüruf içeren karışımlar için “cüruflu karışımlar”;

bağlayıcı olarak çimento ve uçucu kül içeren karışımlar için ise “uçucu küllü karışımlar”

tabirleri kullanılmıştır.

Islak kür terimi, su içerisindeki 22 ± 2 ºC sıcaklıktaki kürü, “kuru kür” terimi ise

aynı sıcaklıkta ve % 65 bağıl nemli kür odasındaki kürü ifade etmektedir.

4. DENEY SONUÇLARI BULGULAR VE TARTIŞMA Semiha AKÇAÖZOĞLU

67

4. DENEY SONUÇLARI BULGULAR VE TARTIŞMA

PET kırıklarının agrega olarak kullanıldığı harç numuneler üzerinde

gerçekleştirilen deneylerin sonuçları iki bölümde sunulmuştur. Birinci bölümde

agrega olarak sadece PET kırıklarının kullanıldığı (kumsuz) harç numunelerin deney

sonuçları ele alınırken, ikinci bölümde ise PET agrega ve kumun birlikte kullanıldığı

(kumlu) harç numunelerin deney sonuçları yer almaktadır.

4.1. PET Agregalı Harç Numunelerin Deney Sonuçları

4.1.1. Yayılma Tablası (Kıvam)

Araştırmada kullanılan PET agregalı harç karışımlara akışkan ilavesi

yapılmamış olup karışımların yayılma tablası testinde ölçülen değerler Tablo 4.1’de

verilmiştir.

Tablo 4.1. PET agregalı harç numunelerin yayılma değerleri (cm) karışım P/B PET

boyutu S/B CP (çimento)

CCP (cüruf)

CUP (u.kül)

1

0.50 1-2 mm

0.50 16.2 16.3 21.0 2 0.45 13.9 12.8 19.2 3 karışık 0.50 19.8 19.6 22.2 4 0.45 16.2 14.6 19.6 5

0.60 1-2 mm

0.50 13.0 12.4 15.4 6 0.45 11.6 11.5 14.1 7 karışık 0.50 14.0 13.8 17.0 8 0.45 12.5 12.0 15.0

Tablo 4.1’den görüleceği üzere; PET-bağlayıcı oranı 0.60 olan karışımların,

0.50 PET-bağlayıcı oranlı karışımlara göre kıvamı düşüktür. Bu durumun, P/B oranı

0.60 olan karışımların, 0.50 P/B oranlı karışımlara göre %20 oranında daha fazla

PET agrega içermesi, yani birim hacimdeki malzeme miktarının artmasından

kaynaklandığı düşünülmektedir.

Karışık (0-4 mm) boyutlu PET agrega içeren karışımların kıvamı, genel

olarak 1-2 mm PET boyutlu karışımlardan daha iyidir. Bunun sebebi, karışık boyutlu


68

PET agregaların içinde yer alan küçük PET kırıklarının, büyük tanelerin arasını daha

iyi doldurmasından dolayı karışımın işlenebilirliğinin kolaylaşması olabilir.

Cüruflu ve çimentolu karışımlarının kıvam değerleri birbirine yakın çıkmıştır.

Buradan, %50 cüruf ikamesi, çimentolu karışımlara göre kıvamı hemen hemen

etkilememiştir, denilebilir.

Ancak uçucu küllü karışımların kıvamı hem çimentolu, hem de cüruflu

karışımlara göre oldukça yüksek çıkmıştır. Atiş (1997), uçucu kül tanelerinin küresel

şekilli olmaları nedeniyle, karışımdaki iç sürtünmeleri azaltarak akıcılığı

kolaylaştırdığını belirtmektedir. Ayrıca, çimento ve cürufa göre daha düşük

yoğunluğa sahip uçucu kül tanelerinin, karışımdaki bağlayıcı hamur hacminin

artmasına neden olduğunu, bağlayıcı hamur hacmi arttığı için boşlukları daha iyi

doldurulmuş uçucu küllü karışımların daha akıcı özellik gösterdiklerini

bildirmektedir.

S/B oranı 0.50’den 0.45’e düştüğünde, genel olarak tüm karışımların kıvam

değerlerinde bir azalma görülmektedir.

4.1.2. Yaş Halde Birim Ağırlık

PET agregalı hafif harç karışımlar taze haldeyken birim ağırlıkları ölçülmüş

ve Tablo 4.2’de sunulmuştur.

Tablo 4.2. PET agregalı harç numunelerin yaş birim ağırlıkları (gr/cm3) Karışım

no P/B PET boyutu S/B CP

(çimento) CCP

(cüruf) CUP

(u.kül) 1

0.50

1-2 mm 0.50 1.62 1.66 1.59 2 0.45 1.67 1.68 1.63 3

karışık 0.50 1.63 1.65 1.65

4 0.45 1.68 1.69 1.65 5

0.60 1-2 mm

0.50 1.64 1.63 1.60 6 0.45 1.66 1.65 1.61 7

karışık 0.50 1.63 1.62 1.64

8 0.45 1.66 1.69 1.66


69

Tablo 4.2’de yer alan yaş birim ağırlık değerleri incelendiğinde; taze harç

karışımların ölçülen birim ağırlıklarının genel olarak 1.70 gr/cm3 değerinin altında

olduğu görülmüştür.

P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasının, yaş birim ağırlıklar üzerinde kesin

bir etkisi olmasa da genel olarak yaş birim ağırlıkları düşürdüğü görülmüştür.

Cüruflu karışımların yaş birim ağırlıklarının, sadece çimentolu olan

karışımlara göre değişmediği söylenebilir. Yüksek fırın cürufunun özgül ağırlığının

çimentodan düşük olması (2.81 gr/cm3 ve 3.09 gr/cm3) sebebiyle karışımın yaş birim

ağırlığının çimentolu karışımdan düşük olması beklenirken, ortaya çıkan bu sonucun

sebebi; yüksek fırın cürufunun çimentoya göre daha düşük özgül yüzeye sahip

olmasına bağlanmaktadır. Daha ince olan cüruf taneleri boşlukları daha iyi

doldurduğundan, harç hamurundaki bağlayıcı hacminin bir miktar artmasına neden


Uçucu kül ikameli karışımların yaş birim ağırlıkları ise çimentolu ve cüruflu

karışımlara göre oldukça düşük çıkmıştır. Bunun sebebi, uçucu külün 2.24 gr/cm3

olan özgül ağırlık değerinin çimento ve cüruftan daha düşük olmasıdır. Karahan

(2006), uçucu kül ikamesinin taze ve sertleşmiş betonların birim ağırlıklarını

düşürdüğünü belirtmiştir.

Genel olarak S/B oranı 0.50’ten 0.45’e düştüğünde, yaş birim ağırlık değerleri

artmıştır. Bilindiği gibi, harç karışımı içindeki en hafif malzeme su olduğundan

dolayı, birim hacimdeki azalan su miktarı yerine sudan daha ağır malzemelerin

girmesinden dolayı toplam ağırlık artmaktadır.

4.1.3. Kuru Birim Ağırlık

Çimentolu, cüruf ve uçucu kül ikameli harç numunelerin 3., 28. ve 180.

günlerde ölçülen hava kurusu birim ağırlık değerleri Tablo 4.3’te sunulmuştur.

Tablo 4.3 incelendiğinde, PET agregalı hafif harç numunelerin kuru birim

ağırlıklarının genel olarak 1.58 gr/cm3 değerinin altında olduğu görülmüştür. Tüm

numunelerin birim ağırlıkları, zaman bağlı olarak azalmaktadır.


70

Tablo 4.3. PET agregalı harç numunelerin hava kurusu birim ağırlıkları (gr/cm3)

no

P/B PET boyutu S/B

CP (çimento) CCP (cüruf) CUP (u.kül)

3. Gün

28. Gün

180. Gün

3. Gün

28. Gün

180. Gün

3. Gün

28. Gün

180. Gün

1

0.50

1-2 mm

0.50 1.52 1.48 1.48 1.49 1.48 1.46 1.40 1.39 1.38 2 0.45 1.56 1.53 1.52 1.53 1.50 1.49 1.45 1.41 1.41 3

karışık 0.50 1.53 1.51 1.49 1.47 1.45 1.43 1.43 1.40 1.39

4 0.45 1.58 1.56 1.56 1.58 1.55 1.53 1.50 1.47 1.45 5

0.60

1-2 mm

0.50 1.54 1.51 1.49 1.49 1.44 1.42 1.40 1.39 1.39 6 0.45 1.55 1.53 1.52 1.50 1.48 1.47 1.45 1.41 1.41 7

karışık 0.50 1.52 1.49 1.48 1.46 1.44 1.43 1.43 1.38 1.37

8 0.45 1.57 1.55 1.54 1.53 1.50 1.50 1.50 1.44 1.43

Numunelerin 28 günlük kuru birim ağırlık değerleri incelendiğinde,

çimentolu numunelerde en büyük birim ağırlık değerinin 1.56 gr/cm3, cüruflu

numunelerde 1.55 gr/cm3 ve uçucu küllü numunelerde ise en büyük değerin 1.47

gr/cm3 olduğu görülmektedir.

Çimentolu, cüruf ikameli ve uçucu kül ikameli harç numunelerin hepsinde

geçerli olan sonuçlara göre; 4 numaralı harç numuneler ölçülen tüm günlerde en

yüksek kuru birim ağırlık değerlerine sahiptir. Bu numunelerin ortak özellikleri, P/B

oranının 0.50, S/B oranının 0.45 ve PET boyutunun karışık olmasıdır.

2 ve 4 no’lu numunelerin karışım oranlarının aynı olmasına rağmen; 2 no’lu

numunelerin kuru birim ağırlıkları 4 no’lu numuneler kadar yüksek çıkmamıştır. Bu

durumun, sözü edilen numunelerde kullanılan PET boyutlarının farklı olmasından

kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Çünkü, 4 no’lu numunelerde kullanılan karışık

boyutlu PET agregalar, boşlukları daha iyi doldurarak numunelerin daha az boşluklu

bir yapıya sahip olmasını sağlamış olabilir.

En büyük kuru birim ağırlık değerleri incelendiğinde, 4 no’lu karışımdan

sonra, 8 no’lu karışımların ikinci sırada geldiği görülmektedir. Bu karışım türünde

ise, P/B oranı 0.60 olup, diğer bütün oranlar 4 no’lu karışımla aynıdır. O halde, P/B

oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasının, kuru birim ağırlıkları düşürdüğü görülmektedir.

P/B oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında, genel olarak kuru birim ağırlıklar azalmıştır.

Yüksek fırın cürufunun özgül ağırlığının çimentodan düşük olması sebebiyle;

cüruf ikameli harç numunelerin kuru birim ağırlıkları çimentolu numunelerden daha

düşük çıkmıştır. Uçucu kül ikameli karışımların kuru birim ağırlık değerleri ise


71

çimentolu ve cüruflu karışımlara göre oldukça düşüktür. Bunun sebebi de, uçucu

külün özgül ağırlığının hem çimentodan hem de cüruftan daha düşük olmasıdır.

Su-bağlayıcı oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle, yaş birim ağırlıklara

benzer olarak, kuru birim ağırlıklar da artmıştır.

4.1.4. Basınç Dayanımı

Atık PET kırıklarının agrega olarak kullanıldığı taşıyıcı hafif beton üretimini

amaçlayan bu çalışmada hazırlanan 24 farklı karışımlı PET agregalı harç

numunelerin basınç dayanım değerleri oldukça önem taşımaktadır. Çünkü, hafif

betonun taşıyıcı olarak nitelendirilmesi için, 28 günlük basınç dayanımının 15-17

MPa’dan yüksek olması ve hava kurusu birim ağırlığının 1850 kg/m3’ten az olması

gereklidir (ACI 213, 1987).

Sözü edilen 24 karışımın 28 günlük hava kurusu birim ağırlıkları 1560

kg/m3’ün altındadır (Tablo 4.3). O halde, PET agregalı harç numunelerin tamamı

birim ağırlık açısından standarda uygundur. Bu sebeple, 28 günlük basınç dayanım

değeri 17 MPa’dan yüksek veya eşdeğer olan PET agregalı numuneler “taşıyıcı hafif

beton” olarak nitelendirilebilecektir.

PET agregalı harç numunelerin basınç dayanım değerlerini tespit etmek

amacıyla, ıslak ve kuru olmak üzere iki ayrı ortamda kür edilmiş numuneler 1., 3., 7.,

28., 90. ve 180. günlerde basınç deneyine tabii tutulmuştur. Islak kür edilen

numunelerin basınç dayanımları Tablo 4.4’te sunulmuştur.

Tablo 4.4’ten görüleceği üzere, ıslak kür edilmiş çimentolu numunelerin 28

günlük basınç dayanım değerleri 18.6-23.6 MPa değerleri arasında iken; cüruflu

numunelerin 28 günlük basınç dayanımları 19.6-26.5 MPa arasındadır. Yani, ıslak

kür edilmiş çimentolu ve cüruf ikameli numunelerin 28 günlük basınç dayanım

değerleri 17 MPa’ın üzerindedir. Bu değerler göz önüne alındığında, agrega olarak

atık PET kırıklarının kullanıldığı çimentolu ve cüruflu numunelerin hepsi, birim

ağırlık ve basınç dayanım değerleri açısından taşıyıcı hafif beton sınıfına girmektedir

(CP-1-8 ve CCP-1-8 no’lu karışımlar).


72

Tablo 4.4. Islak kür edilen PET agregalı harçların basınç dayanımları (MPa)

Karışım P/B PET boyut S/B 1.

Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 11.4 13.8 15.9 19.0 21.7 22.7

CCP-1 7.0 12.2 16.7 19.6 22.2 23.1 CUP-1 1.7 6.5 8.6 13.5 16.6 17.4 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

12.2 16,8 18.5 21.2 25.2 26.0 CCP-2 7.9 14,3 19.3 22.7 25.9 26.9 CUP-2 5.2 7,8 10.2 14.9 18.3 18.8 CP-3

0.50 karışık 0.50 10.1 15.1 16.4 20.3 23.7 24.1

CCP-3 4.8 10.5 15.8 21.9 24.4 24.6 CUP-3 0.8 5.9 7.7 14.0 17.3 18.3 CP-4

0.50 karışık 0.45 12.3 17.9 20.2 22.4 26.0 26.8

CCP-4 6.8 13.8 20.3 26.5 27.8 28.8 CUP-4 5.5 8.9 10.3 16.7 19.1 19.8 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

5.9 11.8 14.5 18.6 23.1 24.4 CCP-5 4.1 8.6 14.5 20.7 23.6 24.6 CUP-5 1.2 5.8 7.9 12.5 17.3 19.4 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

8.1 15.9 17.7 20.1 25.3 26.3 CCP-6 5.0 13.0 16.2 23.4 25.8 27.3 CUP-6 4.4 6.8 9.0 13.6 18.4 20.3 CP-7

0.60 karışık 0.50 7.8 13.7 19.1 22.4 24.8 26.8

CCP-7 4.2 8.8 13.9 23.2 26.2 27.9 CUP-7 1.3 7.5 9.2 13.5 18.2 20.9 CP-8

0.60 karışık 0.45 7.1 15.5 19.2 23.6 26.5 28.0

CCP-8 4.6 9.9 15.3 26.0 27.9 30.6 CUP-8 4.2 7.4 9.7 15.1 20.1 23.1

Uçucu kül ikameli numuneler ise çimentolu ve cüruflu olanlar kadar yüksek

dayanım değerleri gösterememişlerdir, 28 günlük dayanımları 12.5-16.7 MPa

arasında değişmektedir. Islak kür edilmiş CUP-4 ve CUP-8 karışımlarının 28 günlük

basınç dayanım değerleri sırasıyla 16.7 MPa ve 15.1 MPa’dır. S/B oranı 0.45 olan

uçucu küllü bu karışımların da, taşıyıcı hafif beton değerlerine oldukça yaklaştığı

görülmektedir. Uçucu küllü numunelerin bazılarının 180 günlük basınç dayanım

değerleri 20 MPa’ı geçmiştir.

Tablo 4.4.’te yer alan 180 günlük değerler incelendiğinde, ıslak kür edilen

çimentolu numunelerin basınç dayanımlarının 22.7-28.0 MPa arasında, cüruflu


73

numunelerin dayanım değerlerinin 23.1-30.6 MPa arasında olduğu görülürken; uçucu

küllü numunelerin ise 17.4-23.1 MPa arasında basınç dayanım değerleri sergilediği

görülmektedir.

Kuru kür edilen PET agregalı harçların basınç dayanım değerleri Tablo 4.5’te

sunulmuştur.

Tablo 4.5. Kuru kür edilen PET agregalı harçların basınç dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 11.4 13.5 15.9 18.3 19.9 20.8

CCP-1 7.0 10.1 14.4 17.5 19.1 20.0 CUP-1 1.7 6.5 8.6 10.6 11.9 12.5 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

12.2 16.1 17.0 18.9 21.5 23.3 CCP-2 7.9 12.6 15.8 19.2 22.9 23.5 CUP-2 5.2 7.9 9.9 12.3 14.3 14.3 CP-3

0.50 karışık 0.50 10.1 13.9 15.2 17.6 20.5 21.0

CCP-3 4.8 9.1 12.6 15.9 18.1 19.6 CUP-3 0.8 5.8 7.8 10.0 12.4 12.8 CP-4

0.50 karışık 0.45 12.3 17.1 18.3 20.3 23.9 24.7

CCP-4 6.8 12.6 16.7 20.7 24.6 26.0 CUP-4 5.5 8.4 9.9 13.1 14.5 14.6 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

5.9 10.9 13.9 16.1 17.3 18.5 CCP-5 4.1 6.6 13.5 14.8 15.6 17.0 CUP-5 1.2 5.6 7.8 9.4 10.6 11.7 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

8.1 13.8 14.7 17.9 19.9 20.6 CCP-6 5.0 9.8 13.8 17.5 19.8 21.1 CUP-6 4.4 6.3 8.7 10.8 12.4 13.1 CP-7

0.60 karışık 0.50 7.8 14.1 16.7 18.7 19.6 21.2

CCP-7 4.2 8.4 12.0 15.4 17.7 20.0 CUP-7 1.3 7.7 9.5 10.7 11.8 13.1 CP-8

0.60 karışık 0.45 7.1 14.9 17.3 19.2 20.7 21.9

CCP-8 4.6 9.5 14.2 17.5 19.7 21.2 CUP-8 4.2 7.0 9.4 11.4 12.7 13.7

Tablo 4.5’ten görüleceği üzere, kuru kür edilen PET agregalı harç

numunelerin 28 günlük basınç dayanım değerlerinin; çimentolu numunelerde 16.1-

20.3 MPa seviyelerinde; cüruflu numunelerde 14.8-20.7 MPa seviyelerinde ve uçucu


74

küllü numunelerde ise 9.4-13.1 MPa seviyeleri arasında olduğu görülmektedir. Kuru

kür edilmiş çimentolu ve cüruflu harçların 28 günlük basınç dayanım değerleri genel

olarak 15 MPa seviyesinin üzerindedir. Sözü edilen numunelerin hemen hemen

hepsinin 180. gündeki basınç dayanımları 20 MPa’ı geçmiştir. Uçucu küllü

numunelerin 180 günlük basınç dayanımları ise 11.7-14.6 MPa seviyeleri

arasındadır.

Tablo 4.4. ve Tablo 4.5 incelendiğinde, kuru kür edilen numunelerin basınç

dayanımlarının ıslak kür edilenlere göre düşük çıktığı görülmektedir. Hem ıslak hem

de kuru kür edilen çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü numuneler içinde; en yüksek

basınç dayanım değerleri, 4 ve 8 no’lu numunelerde görülmüştür. Bu numunelerin

birim ağırlıkları da diğerlerinden yüksektir. Bu sonuçtan yola çıkılarak; 4 ve 8 nolu

numunelerin S/B oranlarının diğerlerinden düşük (0.45) ve PET agrega tipinin

karışık boyutlu olmasından dolayı; diğer karışımlara göre daha az boşluklu yapıya

sahip oldukları, bu sebeple diğer numunelerden daha ağır ve daha dayanıklı oldukları


Tablo 4.4 ve Tablo 4.5’te yer alan basınç dayanım değerleri beş başlık altında

incelenerek; PET-bağlayıcı (P/B) oranının, PET agrega boyutunun, puzolan

ikamesinin, su-bağlayıcı (S/B) oranının ve kür şartlarının basınç dayanımı üzerindeki

etkileri grafiklerle sunulmuştur.

4.1.4.1. P/B Oranının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET agregalı hafif harç numunelerin üretiminde 0.50 ve 0.60 olmak üzere iki

P/B oranı kullanılmıştır. P/B oranı 0.50 olan numuneler 1-4 numaralarla; P/B oranı

0.60 olan numuneler ise 5-8 numaralarla temsil edilmektedir.

S/B oranı 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde, P/B oranının

basınç dayanımına etkisi Şekil 4.1’de sunulmuştur.


75

çimentolu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP1 (P/B 0.50) CP5 (P/B 0.60)

çimentolu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP1 (P/B 0.50) CP5 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP1 (P/B 0.50) CCP5 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP1 (P/B 0.50) CCP5 (P/B 0.60)

u. küllü-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP1 (P/B 0.50) CUP5 (P/B 0.60)

u. küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MP

a)

CUP1 (P/B 0.50) CUP5 (P/B 0.60)

Şekil 4.1. S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının basınç

dayanımına etkisi

Şekil 4.1’den görüldüğü gibi, ıslak kür edilen numunelerde P/B oranı

0.50’den 0.60’a çıktığında, basınç dayanımları bir miktar artmıştır. Kuru kür edilen


76

çimentolu ve cüruflu numunelerde P/B oranının artmasıyla basınç dayanım değerleri

düşerken, uçucu küllü numunelerde ise 90. günden sonra basınç dayanımı artmıştır.

S/B oranı 0.45 ve PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde, P/B oranının

basınç dayanımına etkisi Şekil 4.2’de sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP2 (P/B 0.50) CP6 (P/B 0.60)

çimetolu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)CP2 (P/B 0.50) CP6 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)

Şekil 4.2. S/B 0.45 ve PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının basınç

dayanımına etkisi


77

Şekil 4.2’den görüldüğü gibi, S/B 0.45 ve PET boyutu 1-2 mm olan hafif

harçlarda, P/B oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında, ıslak kür edilen numunelerin basınç

dayanım değerleri hemen hemen değişmezken, kuru kür edilen numunelerde P/B

oranı artınca basınç dayanımları düşmüştür. Bu durum çimentolu, cüruflu ve uçucu

küllü numunelerin hepsinde benzerdir.

S/B oranı 0.50 ve PET boyutu karışık olan harç numunelerde, P/B oranının

basınç dayanımına etkisi Şekil 4.3’te sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP3 (P/B 0.50) CP7 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP3 (P/B 0.50) CP7 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)


78


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)

Şekil 4.3. S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının basınç

dayanımına etkisi

Şekil 4.3’e göre, P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasıyla, ıslak kür edilen

numunelerin basınç dayanım değerlerinde artış gözlenirken, kuru kür edilen

numunelerin basınç dayanımları ise değişmemiştir. Bu durum çimentolu, cüruflu ve

uçucu küllü numunelerin hepsinde benzer şekilde gerçekleşmiştir.

S/B oranı 0.45 ve PET boyutu karışık olan harç numunelerde, P/B oranının

basınç dayanımına etkisi Şekil 4.4’te sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

pa)

CP4 (P/B 0.50) CP8 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP4 (P/B 0.50) CP8 (P/B 0.60)


79

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)

u.küllü-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.4. S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının basınç

dayanımına etkisi

Şekil 4.4’ten görüleceği üzere, S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan hafif

harçlarda, P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasıyla genel olarak, ıslak kür edilen

numunelerin basınç dayanım değerleri neredeyse değişmemiştir; kuru kür edilen

numunelerin basınç dayanım değerlerinde ise bir düşüş gözlenmiştir.

Yukarıda yer alan Şekil 4.1-4’ler incelendiğinde, genel olarak ıslak kür edilen

PET agregalı hafif harçlarda; PET-bağlayıcı oranının artması, basınç dayanımını

olumsuz etkilememiştir. P/B 0.60 olan harçların dayanım değerleri 0.50 P/B oranlı

numunelerle hemen hemen aynıdır. Özellikle 90. güne yaklaştığında, 0.60 P/B oranlı

harçların dayanım değerleri, 0.50 P/B oranlı harçları yakalamıştır. 180. günde ıslak

kür edilen bazı numunelerin basınç dayanımları, 0.50 P/B oranlı numunelerin

üzerindedir.


80

Normal koşullarda, karışımdaki çimento miktarının artmasıyla bağlayıcı

madde hamurunun da miktarı artacağından dolayı, betonun basınç dayanımının da

artacağı bilinmektedir. Ancak, P/B oranı 0.60 olan harç numunelerde, 0.50 P/B oranlı

numunelere göre karışımdaki çimento miktarının düşük olmasına rağmen, dayanım

değerinin düşmemesinin nedeni kesin olarak bilinmemekle beraber; ilk karışıma göre

miktarı %20 oranında artan PET kırıklarının, boşlukları daha iyi doldurarak basınç

dayanımına katkıda bulunduğu düşünülmektedir.

Kuru kür edilen hafif harçlarda ise P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasıyla,

basınç dayanım değerlerinde bir düşme gözlenmiştir. Bu düşme, genel olarak ilk

günlerden itibaren ortaya çıkmakta ve tüm bağlayıcı türlerinde görülmektedir. Kuru

kür edilen bu numunelerin boşluklarında bulunan suyun ortamdan uzaklaşmasıyla

dayanım kazanma mekanizmasının da olumsuz yönde etkilendiği kanısına

varılmıştır.

4.1.4.2. PET Boyutunun Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Hafif harç numunelerin üretiminde, 1-2 mm ve karışık boyutlu (0-4 mm)

olmak üzere iki farklı boyutlu PET agrega tipi kullanılmıştır. 1, 2, 5 ve 6 no’lu

numunelerde boyutu 1-2 mm aralığında olan PET kırıkları kullanılmıştır. 3, 4, 7 ve 8

no’lu numunelerin üretiminde ise atık PET kırıkları elenmeden, olduğu gibi

kullanılmıştır. Karışık boyutlu PET kırıklarının maksimum tane büyüklüğü 4

mm’dir.

P/B 0.50, S/B 0.50 olan harç numunelerde, PET agrega boyutunun basınç

dayanımına etkisi Şekil 4.5’te sunulmuştur.


81


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (gün)

Bası

nç d

ayan

ımı (

Mpa

)

CP-1 (1-2 mm) CP-3 (karışık)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

CCP-1(1-2 mm) CCP-3 (karışık)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-1 (1-2 mm) CCP-3 (karışık)


0

5

10

15

20

0 50 100 150 200

CUP-1 (1-2 mm) CUP-3 (karışık)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

0 50 100 150 200


Şekil 4.5. P/B 0.50, S/B 0.50 olan harçlarda PET agrega boyutunun basınç

dayanımına etkisi

Şekil 4.5’e göre, ıslak kür edilen karışık boyutlu PET agregalı harçların

dayanımı, 1-2 mm boyutlu harçlardan bir miktar yüksektir. Kuru kür edilen harçlarda

ise, PET boyutunun basınç dayanımı üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır.


82

P/B 0.50, S/B 0.45 olan harç numunelerde PET agrega boyutunun basınç

dayanımına etkisi Şekil 4.6’da sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)


curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

daya

nım

ı (M

Pa)



0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)


u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

daya

nım

ı (M

pa)



dayanımına etkisi


83

Şekil 4.6 incelendiğinde, her iki kür durumunda da, genel olarak karışık

boyutlu numunelerin dayanımı, 1-2 mm boyutlu olanlardan yüksek çıkmıştır.


dayanımına etkisi Şekil 4.7’de sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

BAsı

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)CP-5 (1-2 mm) CP-7 (karışık)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



dayanımına etkisi


84

Şekil 4.7’den görüldüğü gibi, her iki kür durumunda da genel olarak karışık

PET boyutlu harçların dayanımı, 1-2 mm boyutlu harçlardan yüksek çıkmıştır.




0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa


curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

BAsı

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



dayanımına etkisi


85

Şekil 4.8 incelendiğinde, 0.60 P/B, 0.45 S/B oranlı ve ıslak kür edilen karışık

boyutlu PET agregalı harçların dayanımının, 1-2 mm boyutlu harçlardan yüksek

olduğu görülmektedir. Kuru kür edilen harçlarda ise PET boyutunun değişmesinin,

basınç dayanımı üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır.

Şekil 4.5-8’ler genel olarak incelendiğinde, özellikle ıslak kür edilen karışık

PET agrega boyutlu harçların basınç dayanımlarının 1-2 mm PET agrega boyutlu

harçlardan yüksek olduğu görülmüştür.

Harç karışımlar içinde bulunan PET agregaların da doğal agregalarda olduğu

gibi; irili ufaklı şekillerde bulunmasının, agregalar arasındaki boşluğun azalmasına

ve bağlayıcıyla temas yüzeylerinin artmasına katkıda bulunduğu düşünülmektedir.

Buradan, karışık boyutlu PET şişe kırıklarının beton içerisinde oluşacak boşlukları

azalttığı ve ıslak kür koşullarının katkısıyla bünyelerinde barındırdıkları suyu daha az

kaybettikleri için daha yüksek basınç dayanım değerleri sergiledikleri kanısına

varılmıştır.

4.1.4.3. Puzolan İkamesinin Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET agregalı harç numunelerin üretiminde bağlayıcı olarak çimentonun yanı

sıra, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül kullanılmıştır. Cüruflu ve uçucu küllü

karışımlarda, sözü edilen mineral katkılar çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer

değiştirilerek kullanılmıştır.

PET agregalı harçların üretiminde bağlayıcı olarak kullanılan çimento, cüruf

ve uçucu külün basınç dayanımı üzerindeki etkileri Şekil 4.9-16’larda sunulmuştur.


86

ıslak kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç d

ayan

ımı (

MPa

)

CP-1 (çimento) CCP-1 (curuf) CUP-1 (u.kül)

kuru kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç d

ayan

ımı (

MPa

)


Şekil 4.9. P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda puzolan

ikamesinin basınç dayanımına etkisi

ıslak kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

Mpa

)


kuru kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


Şekil 4.11. P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu karışık olan harçlarda puzolan



87

ıslak kür

0

10

20

30

40

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

10

20

30

40

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-5 (ç imento) CCP-5 (curuf) CUP-5 (u.kül)

kuru kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)





88

ıslak kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

10

20

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

10

20

30

40

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

10

20

30

40

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.9-16’lar birlikte incelendiğinde, araştırma kapsamındaki harç

numunelerin hepsinin zamana bağlı olarak basınç dayanımlarının arttığı

gözlenmektedir. Normal betonda, erken yaşlarda daha fazla olan dayanım kazanma

hızı, ilerleyen zamanlarda gittikçe azalan bir tempoda devam etmektedir (Neville,

1981; Postacıoğlu, 1986). Grafikler incelendiğinde, PET agregalı hafif harç

numunelerin basınç dayanım gelişim eğrilerinin, normal betonun gelişim eğrisine

benzer olduğu görülmektedir.

Hem ıslak hem de kuru kür edilen PET agregalı harç numunelerin basınç

dayanım grafikleri incelendiğinde; çimentolu ve cüruflu numunelerin basınç dayanım


89

eğrilerinin birbirine oldukça yakın olduğu, ancak uçucu küllü numunelerin dayanım

eğrilerinin çimentolu ve cüruflu olanlara göre oldukça altta olduğu görülmektedir.

Uçucu kül içeren betonun dayanım gelişiminin ilk zamanlarda daha yavaş

olduğu, ancak uzun dönemde dayanım kazanmaya devam ettiği, literatürde

belirtilmektedir (Cabrera ve Woolley, 1985; Mehta, 1986, Atiş, 1997). Bu araştırma

kapsamında yer alan uçucu küllü ve PET agregalı hafif harç numunelerin basınç

dayanım gelişimi de normal betonlarla uyumludur. Ancak %50 gibi yüksek bir uçucu

kül yer değişim oranı kullanıldığından dolayı, uçucu küllü numuneler hiçbir günde

çimentolu ve cüruflu numunelerin basınç dayanım değerlerine ulaşamamışlardır.

Karahan (2006), uçucu külün, beton basınç dayanımını artırmak açısından

%30 oranına kadar kullanılabileceğini belirtmiş; %45 ve yukarısındaki oranların ise

belirli bir dayanımı elde etmek için ekonomik ve ekolojik açılardan avantajlı

olacağını bildirmiştir.

Bu çalışmada uçucu külün %50 oranında çimentoyla yer değiştirilerek

bağlayıcı olarak kullanılmasıyla, 180. günde, ıslak kür durumunda 23.1 MPa, kuru

kür durumunda ise 14.3 MPa basınç dayanım değerlerine ulaşılmıştır.

Cüruflu ve uçucu küllü harç numunelerin, çimentolu harç numunelerin basınç

dayanım değerlerine yaklaşım oranlarını belirlemek amacıyla; ıslak kür edilen

cüruflu ve uçucu küllü harçların çeşitli günlerdeki dayanım değerleri, aynı karışım

oranlarına sahip çimentolu numunelerin dayanım değerlerine bölünmüş ve çimentolu

dayanımların bir yüzdesi olarak Tablo 4.6’da sunulmuştur.


90

Tablo 4.6. Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç dayanımlarının çimentolu harçların basınç dayanımları ile karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28.

Gün 90.

Gün 180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-1 61.4 88.4 105 103.2 102.3 101.8 CUP-1 14.9 47.1 54.1 71.1 76.5 76.7 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-2 64.8 85.1 104 107 103 103 CUP-2 42.6 46.4 55.1 70.3 72.6 72.3 CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-3 47.5 69.5 96.3 108 103 102 CUP-3 7.92 39.1 47.0 69.0 73.0 75.9 CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-4 55.3 77.1 100 118 107 107 CUP-4 44.7 49.7 51.0 74.6 73.5 73.9 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 CCP-5 69.5 72.9 100 111 102 101 CUP-5 20.3 49.2 54.5 67.2 74.9 79.5 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-6 61.7 81.8 91.5 116 102 104 CUP-6 54.3 42.8 50.8 67.7 72.7 77.2 CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-7 53.8 64.2 72.8 104 106 104 CUP-7 16.7 54.7 48.2 60.3 73.4 78.0 CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-8 64.8 63.9 79.7 110 105 109 CUP-8 59.2 47.7 50.5 64.0 75.8 82.5

Tablo 4.6’dan görüleceği üzere, ıslak kür edilen %50 cüruf ikameli

numunelerin tamamının basınç dayanımları 1. ve 3. günlerde çimentolu

numunelerden düşük çıkmıştır. Ancak genel olarak 7. günden sonra cüruflu

numunelerin bazıları, çimentolu numunelerin basınç dayanım değerlerini

yakalamıştır ve 28. günde ıslak kür edilmiş cüruflu numunelerin hepsinin basınç

dayanım değerleri, çimentolu numunelerin üzerinde çıkmıştır.

Literatürde, cüruf katkılı betonların erken yaşlardaki mukavemetlerinin

Portland çimentolu betonun dayanımından düşük olduğunu, ancak son dönem

mukavemetlerinin, iyi kür edilmek şartıyla kontrol betonunun mukavemetine eşit ya


91

da daha fazla olduğunu bildiren çok sayıda çalışma mevcuttur (Fernandez ve

Malhotra, 1990; Soroka, 1993; Brooks ve ark., 1992; Yeau ve Kim, 2005; Yazıcı

2006; Bilim, 2006; Öner ve Akyüz, 2007).

Eşit çimento miktarı ve eşit su-bağlayıcı oranları söz konusu olduğunda cüruf

katkılı betonların, normal Portland çimentosu içeren betonlara göre, dayanım

kazanma mekanizmalarının daha yavaş olduğu bilinmektedir. Granüle yüksek fırın

cürufları, Portland çimentolarına göre daha yavaş hidrate olduğundan, cüruflu

betonların erken yaşlardaki mukavemet gelişim oranları daha düşük olmaktadır.

Ancak ilerleyen yaşlarda, yüksek fırın cürufunun, agrega-bağlayıcı ara yüzeyinde

bulunan boşlukları daha iyi doldurararak betonun basınç dayanımını arttırdığı

belirtilmektedir.

Literatürde belirtilen bu sonucun, bu araştırmada sözü edilen, ıslak kür

edilmiş, %50 cüruf ikameli ve PET agregalı hafif harçlar için de geçerli olduğu

görülmektedir.

Islak kür edilen uçucu küllü numunelerin basınç dayanım değerleri ise, 7.

günde çimentolu numunelerin dayanım değerlerinin %50’sine ulaşmış ve 180. günde

çimentolu numunelerle aralarındaki dayanım farkı %28’in altına düşmüştür.

Islak kürde olduğu gibi, kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harç

numunelerin çeşitli günlerdeki dayanım değerleri, aynı karışım oranlarına sahip

çimentolu numunelerin dayanım değerlerine bölünmüş ve çimentolu dayanımların

bir yüzdesi olarak Tablo 4.7’de sunulmuştur.


92

Tablo 4.7. Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç dayanımlarının çimentolu harçların basınç dayanımları ile karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-1 61.4 74.8 90.6 95.6 96 96.2 CUP-1 14.9 48.1 54.1 57.9 59,8 60.1 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-2 64.8 78.3 92.9 102 107 101 CUP-2 42.6 49.1 58.2 65.1 66.5 61.4 CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-3 47.5 65.5 82.9 90.3 88.3 93.3 CUP-3 7.92 41.7 51.3 56.8 60.5 61.0 CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-4 55.3 73.7 91.3 102 103 105 CUP-4 44.7 49.1 54.1 64.5 60.7 59.1 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 CCP-5 69.5 60.6 97.1 91.9 90.2 91.9 CUP-5 20.3 51.4 56.1 58.4 61.3 63.2 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-6 61.7 71.0 93.9 97.8 99.5 102 CUP-6 54.3 45.7 59.2 60.3 62.3 63.6 CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-7 53.8 59.6 71.9 82.4 90.3 94.3 CUP-7 16.7 54.6 56.9 57.2 60.2 61.8 CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-8 64.8 63.8 82.1 91.1 95.2 96.8 CUP-8 59.2 47.0 54.3 59.4 61.4 62.6

Tablo 4.7. incelendiğinde, kuru kür edilen cüruflu numunelerin basınç

dayanım değerlerinin çimentolu numunelerin değerlerine yakın olmalarına rağmen

genel olarak çimentolu numunelerden geride kaldığı görülmektedir. Ancak, S/B oranı

0.45 olan kuru kür edilmiş 2 ve 4 no’lu cüruflu numunelerin basınç dayanım

değerleri, 28. günden itibaren çimentolu olanları yakalamıştır ve geçmiştir. Benzer

olarak S/B oranı 0.45 olan 6 no’lu kuru kür edilmiş cüruflu numunenin basınç

dayanım değeri de 180. günde çimentolu olanları yakalamıştır.

S/B 0.50 olan kuru kür edilen cüruflu harçların basınç dayanım değerleri ise

çimentolu olanları yakalayamamıştır. Buradan, kuru kür şartlarının yüksek su-


93

bağlayıcı oranına sahip olan cüruflu harçları daha fazla etkilediği sonucuna

ulaşılabilmektedir. Bununla beraber, 180. günde kuru kür edilen cüruflu

numunelerle çimentolu numuneler arasındaki dayanım farkının %10’un altında

olduğu görülmektedir.

Kür şartları uçucu küllü numuneleri de olumsuz etkilemiş, 28. günde

çimentolu numunelerle aralarındaki %50 oranında olan dayanım farkı, 180. günde

%40 civarına inebilmiştir.

4.1.4.4. S/B Oranının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Normal koşullarda, çimentonun hidratasyonu için gerekli olan suyun,

karışımda bulunan çimento miktarının ağırlıkça yaklaşık %25-30’u kadar olması

gerektiği literatürde belirtilmiştir. Ancak, uygulamada, betonun taşınması ve

yerleştirilmesinin daha kolay olması amacıyla, beton üretiminde kullanılan su

miktarının artırılması veya akışkanlaştırıcı katkı kullanılması yollarına gidilmektedir.

Bu araştırma kapsamındaki PET agregalı harçların üretiminde S/B oranının

etkisini görebilmek amacıyla, akışkanlaştırıcı katkı kullanılmamıştır. Ancak agrega

olarak kullanılan atık PET şişe kırıklarının boyutlarının doğal agrega gibi küresel

şekilli olmaması sebebiyle, işlenebilirliğin normal betonlara göre daha zor

olmasından dolayı, yeterli bir işlenebilirlik için S/B oranı 0.50 olarak alınmıştır. S/B

oranının PET agregalı harçlardaki etkisini görebilmek amacıyla, aynı karışımlar bir

de 0.45 S/B oranı kullanılarak hazırlanmıştır ve elde edilen değerler birbirleriyle

karşılaştırılarak yorumlanmıştır.

Çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü 1, 3, 5 ve 7 no’lu numunelerde S/B oranı

0.50 alınmıştır. 2, 4, 6 ve 8 no’lu numunelerde ise S/B oranı 0.45’e düşürülmüştür..

P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde S/B oranının basınç



94


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CP-1 (S/B 0.50) CP-2 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CP-1 (S/B 0.50) CP-2 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

BA

sınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)

Şekil 4.17. P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda S/B oranının basınç

dayanımına etkisi

Şekil 4.17’den görüleceği gibi, P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda

S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle, basınç dayanımları artmıştır. Bu durum her

iki kür durumu için de geçerlidir.


95

P/B 0.50, PET boyutu karışık olan harç numunelerde S/B oranının basınç



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman

Bas

ınç

Day

anım

ı

CP-3 (S/B 0.50) CP-4 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman

Bası

nç D

ayan

ımı

CP-3 (S/B 0.50) CP-4 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.18. P/B 0.50, PET boyutu karışık olan harçlarda S/B oranının basınç

dayanımına etkisi


96

Şekil 4.18’den görüleceği gibi, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle hem

ıslak hem de kuru kür edilen numunelerin tamamının basınç dayanımları artmıştır.

P/B 0.60, PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde S/B oranının basınç



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CP-5 (S/B 0.50) CP-6 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CP-5 (S/B 0.50) CP-6 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CCP-5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)

Şekil 4.19. P/B 0.60, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda S/B oranının basınç

dayanımına etkisi


97

Şekil 4.19’ya göre, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle, hem ıslak hem

de kuru kür edilen numunelerin hepsinin basınç dayanımları artmıştır.

P/B 0.60, PET boyutu karışık olan harç numunelerde S/B oranının basınç



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-7 (S/B 0.50) CP-8 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-7 (S/B 0.50) CP-8 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

BA

sınç

Day

anım

ı (M

Pa)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

Şekil 4.20. P/B 0.60, PET boyutu karışık olan harçlarda S/B oranının basınç

dayanımına etkisi


98

Şekil 4.20’den görüldüğü gibi, P/B 0.60, PET boyutu karışık olan harçlarda

S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü

numunelerin hepsinde, her iki kür durumunda da basınç dayanım değerleri artmıştır.

Ancak, bu artış kuru kür koşullarında çok belirgin değildir.

Şekil 4.17-20’ler birlikte incelendiğinde; S/B oranının 0.50’den 0.45’e

düşmesiyle genel olarak hem ıslak hem de kuru kür edilen numunelerin hepsinin

basınç dayanımlarının arttığı görülmektedir. Bu durum basınç dayanımlarının test

edildiği ilk günden itibaren geçerlidir. Çünkü, literatürde de belirtildiği gibi; su-

bağlayıcı oranın yüksek olması durumunda, hidratasyon için gerekli olan suyun

fazlasının buharlaşarak kaybolması sonucu, hidrate olacak taneler arasındaki

boşluğun daha fazla olması sebebiyle, basınç dayanımı olumsuz etkilenmektedir.

4.1.4.5. Kür Şartlarının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Kür şartlarının PET agregalı hafif harç numunelerin basınç dayanımları

üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü PET

agregalı hafif harç numunelerin kuru kür durumlarındaki basınç dayanım değerleri

ıslak kür durumundaki basınç dayanım değerlerine bölünmüş ve sonuçlar yüzde

olarak Tablo 4.8’de sunulmuştur.

Tablo 4.8’den görüleceği gibi, kuru kür edilen harçların basınç dayanım

değerleri, genel olarak tüm günlerde ıslak kür edilen numunelerden daha düşük

çıkmıştır. Bu durum çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü harç numunelerin hepsinde

geçerlidir. Bu sonucun, literatürde belirtildiği gibi; kuru kür ortamında kür edilen

harç numunelerin kapiler boşluklarında bulunan suyun kaybolması ve numunenin

bünyesinde hidratasyon için yeterli suyun bulunamamasından dolayı gerçekleştiği



99

Tablo 4.8. Kuru kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarının, ıslak kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarına oranı (%)


Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 97.8 100 96.3 91.7 91.6

CCP-1 82.8 86.2 89.3 86.0 86.6 CUP-1 100 100 78.5 71.7 71.8 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

95.8 91.9 89.2 85.3 89.6 CCP-2 88.1 81.9 84.6 88.4 87.4 CUP-2 101.3 97.1 82.6 78.1 76.1 CP-3

0.50 karışık 0.50 92.1 92.7 86.7 86.5 87.1

CCP-3 86.7 79.7 72.6 74.2 79.7 CUP-3 98.3 101.3 71.4 71.7 69.9 CP-4

0.50 karışık 0.45 95.5 90.6 90.6 91.9 92.2

CCP-4 91.3 82.3 78.1 88.5 90.3 CUP-4 94.4 96.1 78.4 75.9 73.7 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

92.4 95.9 86.6 74.9 75.8 CCP-5 76.7 93.1 71.5 66.1 69.1 CUP-5 96.6 98.7 75.2 61.3 60.3 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

86.8 83.1 89.1 78.7 78.3 CCP-6 75.4 85.2 74.8 76.7 77.3 CUP-6 92.6 96.7 79.4 67.4 64.5 CP-7

0.60 karışık 0.50 102.9 87.4 83.5 79 79.1

CCP-7 95.5 86.3 66.4 67.6 71.7 CUP-7 102.7 103.3 79.3 64.8 62.7 CP-8

0.60 karışık 0.45 96.1 90.1 81.4 78.1 78.2

CCP-8 96.0 92.8 67.3 70.6 69.3 CUP-8 94.6 96.9 75.5 63.2 59.3

Kür şartlarının PET agregalı hafif harç numuneler üzerindeki etkisi, bağlayıcı

türüne bağlı olarak incelendiğinde; cüruflu ve uçucu küllü numunelerin, çimentolu

olanlara göre kuru kür koşullarından daha fazla etkilendiği görülmektedir. Çünkü,

puzolanik özellik gösteren yüksek fırın cürufu ve uçucu kül, çimento ve suyun

hidratasyonu sonucu ortaya çıkan Ca(OH)2 ile birleşip ilave C-S-H jelleri

oluşturabilmek için nemli bir ortama ihtiyaç duymaktadırlar. PET agregalı hafif

harçlar kuru kür ortamında kür edildiği takdirde, kapiler boşluklarında bulunan suyun

buharlaşarak uzaklaşması sonucu, puzolanların reaksiyonu için ortamda yeterli

miktarda su bulunmadığı için reaksiyonlar tam olarak gerçekleşmemektedir. Sonuç


100

olarak, kuru kür ortamında yeterli suyun bulunamaması sebebiyle, cüruf ve uçucu

küllü numunelerin dayanım gelişimleri olumsuz etkilenmektedir.

Ramezanianpour ve Malhotra (1995), cüruf ve uçucu kül içeren betonların,

sadece çimento içeren betonlara göre kür şartlarına karşı daha hassas olduklarını ve

bu tip betonların daha iyi kür edilmesi gerektiğini bildirmişlerdir. Bilim (2006), cüruf

ikameli betonların hidratasyon ısılarının Portland çimentolu betonlara göre düşük

olmasından dolayı, cüruflu numunelerin kuru kür koşullarından daha fazla

etkilendiğini, bu sebeple daha uzun süreli ve etkili küre ihtiyaç duyduklarını

belirtmektedir.

Bu çalışmada, kuru kür koşullarından en fazla etkilenen numunelerin uçucu

küllü numuneler olduğu görülmektedir. Uçucu küllü numunelerde, ıslak ve kuru kür

koşulları arasındaki dayanım farkı 28 güne kadar çok fazla değildir. Islak ve kuru kür

koşulları arasında, 28. güne kadar görülen en büyük basınç dayanım farkı %7.4

olmuştur. Ancak, 28. günde, ıslak ve kuru kür arasındaki dayanım farkları %20 ve

üzerinde çıkmıştır. Bu fark 180 güne kadar sürekli artmıştır ve 180. günde bazı uçucu

küllü numunelerin ıslak ve kuru kürdeki dayanım farkları %40’a ulaşmıştır.

Cüruflu numunelerin ıslak ve kuru kür koşulları arasındaki dayanım farkı

çimentolu olanlara göre fazladır, ancak uçucu küllü olanlara göre daha azdır. Cüruflu

numunelerde de, ıslak ve kuru kür ortamlarındaki dayanım farkı da 180 güne kadar

artmıştır. 28. günde ıslak ve kuru kür edilmiş cüruflu numuneler arasındaki basınç

dayanım değerleri arasındaki fark %10-30 arasındadır. Islak ve kuru kür edilen

çimentolu numuneler arasındaki 180. günde görülen dayanım farkı ise %10-25

arasındadır.Buradan yola çıkılarak, cüruf ve uçucu kül ikameli PET agregalı

harçlarda görülen bu sonucun literatürle uyum içinde olduğu kanısına varılmıştır.

4.1.5. Eğilme Dayanımı

Araştırma kapsamında yer alan PET agregalı hafif harç numunelere 1., 3., 7.,

28., 90. ve 180. günlerde üçte bir noktalarından yüklenmiş basit kiriş metodu

uygulanarak, eğilme dayanım değerleri tespit edilmiştir. Islak kür edilen PET

agregalı numunelerin çeşitli yaşlardaki eğilme değerleri Tablo 4.9’da sunulmuştur.


101

Tablo 4.9. Islak kür edilen PET agregalı harçların eğilme dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 1.9 3.1 3.6 3.8 4.3 4.5

CCP-1 2.0 3.2 3.6 4.4 4.5 4.8 CUP-1 1.1 2.2 2.6 2.9 3.5 4.2 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

2.8 3.4 3.7 4.9 6.0 6.2 CCP-2 2.1 3.1 4.0 4.5 5.8 6.6 CUP-2 1.9 2.3 2.7 3.9 4.4 5.2 CP-3

0.50 karışık 0.50 2.4 3.3 3.8 4.0 5.2 6.0

CCP-3 1.5 2.5 3.8 4.1 4.6 5.5 CUP-3 0.5 1.8 2.0 3.0 3.8 4.5 CP-4

0.50 karışık 0.45 2.2 3.9 4.4 4.7 5.8 6.7

CCP-4 2.0 3.1 3.9 4.8 5.2 6.1 CUP-4 1.6 2.1 2.3 3.2 4.2 4.8 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

1.9 2.5 3.0 3.8 4.4 4.6 CCP-5 0.8 2.2 2.5 4.1 4.3 4.6 CUP-5 0.7 1.6 2.0 2.6 3.3 3.8 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

2.3 3.4 4.0 4.4 4.8 5.8 CCP-6 2.1 2.9 3.5 4.3 5.0 5.9 CUP-6 1.2 2.1 2.3 2.7 3.9 4.8 CP-7

0.60 karışık 0.50 2.5 3.3 4.1 4.3 4.9 5.8

CCP-7 2.2 2.6 3.1 4.0 4.4 5.0 CUP-7 1.0 1.8 2.7 3.0 3.5 4.0 CP-8

0.60 karışık 0.45 2.0 3.5 4.0 4.5 5.2 6.0

CCP-8 1.8 2.7 3.3 4.2 4.6 5.2 CUP-8 1.3 1.8 2.6 3.3 3.7 4.3

Tablo 4.9 incelendiğinde; bağlayıcı olarak yalnızca çimento kullanılan PET

agregalı harç numunelerin 28 günlük eğilme dayanımlarının 3.8-4.9 MPa değerleri

arasında olduğu görülmüştür. Cüruflu numunelerin 28 günlük eğilme değerleri 4.0-

4.8 MPa seviyeleri arasında, uçucu küllü numunelerin eğilme değerleri ise 2.6-3.9

MPa seviyeleri arasındadır. 180. günde ulaşılan en yüksek eğilme dayanımı değerleri

ise çimentolu numunelerde 6.7 MPa, cüruflu numunelerde 6.6 MPa ve uçucu küllü

numunelerde 5.2 MPa’dır.

Bu sonuçlara göre, ıslak kür edilen cüruf ikameli PET agregalı hafif harç

numunelerin eğilme değerlerinin çimentolu numunelere oldukça yakın olduğu


102

görülmektedir. Uçucu küllü numunelerin eğilme dayanımları ise, çimentolu ve

cüruflu numunelerin değerlerine göre oldukça düşüktür. Puzolan ikamesinin PET

agregalı harç numunelerin eğilme dayanımları üzerindeki bu etkisi, basınç dayanım

değerlerinde gözlenen etkiye benzerdir.

Kuru kür edilen PET agregalı harç numunelerin çeşitli yaşlardaki eğilme

değerleri Tablo 4.10’da sunulmuştur.

Tablo 4.10. Kuru kür edilen PET agregalı harçların eğilme dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 1.9 2.8 3.5 3.7 3.8 4.1

CCP-1 2.0 2.9 3.6 4.1 4.3 4.6 CUP-1 1.1 2.0 2.5 2.8 3.3 3.8

CP-2 0.50 1-2

mm 0.45 2.8 3.4 3.8 4.3 4.7 5.0

CCP-2 2.1 2.8 3.7 4.2 5.2 6.0 CUP-2 1.9 2.1 2.5 3.0 3.5 4.3

CP-3 0.50 karışık 0.50

2.4 2.9 3.5 3.9 4.3 5.1 CCP-3 1.5 2.3 3.0 3.4 4.3 5.0 CUP-3 0.5 1.8 1.9 2.3 2.9 3.3

CP-4 0.50 karışık 0.45

2.2 3.5 3.9 4.1 4.6 5.5 CCP-4 2.0 2.9 3.9 4.2 4.9 5.7 CUP-4 1.6 2.1 2.4 3.0 3.8 4.5 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

1.9 2.4 2.7 3.1 3.6 3.9 CCP-5 0.8 1.8 2.7 3.2 3.5 4.3 CUP-5 0.7 1.4 2.0 2.4 2.9 3.4 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

2.3 3.0 3.1 3.4 4.1 4.5 CCP-6 2.1 2.5 3.0 3.5 4.5 5.0 CUP-6 1.2 1.8 2.2 2.5 3.2 3.6 CP-7

0.60 karışık 0.50 2.5 3.3 3.7 3.9 4.2 4.6

CCP-7 2.2 2.5 2.8 3.5 3.7 4.4 CUP-7 1.0 1.6 2.2 2.4 2.6 3.0 CP-8

0.60 karışık 0.45 2.0 3.4 3.9 4.2 4.5 4.8

CCP-8 1.8 2.2 2.9 3.7 4.3 4.8 CUP-8 1.3 1.8 2.5 2.8 3.1 3.8


103

Tablo 4.10’dan görüleceği üzere, kuru kür edilen çimentolu harç numunelerin

28 günlük eğilme dayanımları 3.1-4.3 MPa değerleri arasındadır. Yüksek fırın

cürufunun çimentoyla %50 oranında yer değiştirildiği PET agregalı harç

numunelerin 28 günlük eğilme dayanımları 3.2-4.2 MPa arasındadır. Uçucu külün

çimentoyla %50 oranında yer değiştirildiği PET agregalı harç numunelerde ise 28

günlük eğilme dayanımlarının 2.3-3.0 MPa değerleri arasında olduğu gözlenmiştir.

180. günde ulaşılan en yüksek eğilme dayanımı değerleri ise çimentolu numunelerde

5.5 MPa, cüruflu numunelerde 6.0 MPa ve uçucu küllü numunelerde 4.5 MPa’dır.

Bu sonuçlara göre, kuru kür edilen, cüruf ikameli PET agregalı hafif harç

numunelerin eğilme dayanım değerlerinin çimentolu numunelere oldukça yakın

olduğu ortadadır. Bu durum ıslak kür edilen numunelerle de benzerdir. Uçucu küllü

numunelerin eğilme dayanım değerleri ise, çimentolu ve cüruflu numunelerin eğilme

değerlerine göre düşüktür.

P/B oranının, PET agrega boyutunun, puzolan ikamesinin, S/B oranının ve

kür şartlarının eğilme dayanımı üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla, Tablo 4.9

ve Tablo 4.10’da sunulan değerler, beş başlık altında grafiklerle açıklanmıştır.

4.1.5.1. P/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi


PET-bağlayıcı oranı kullanılmıştır. P/B oranı 0.50 olan numuneler 1-4 numaralarla,

P/B oranı 0.60 olan numuneler ise 5-8 numaralarla temsil edilmektedirler. P/B oranı

0.50’den 0.60’a çıktığında, PET agregalı hafif harçların eğilme dayanımlarının ne

şekilde etkilendiği grafikler üzerinde açıklanmaya çalışılmıştır.

S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde, P/B oranının eğilme



104


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-1 (P/B 0.50) CP-5 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-1 (P/B 0.50) CP-5 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-1 (P/B 0.50) CCP-5 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-1 (P/B 0.50) CCP-5 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-1 (P/B 0.50) CUP-5 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-1 (P/B 0.50) CUP-5 (P/B 0.60)

Şekil 4.21. S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının eğilme

dayanımına etkisi

Şekil 4.21 incelendiğinde, hem ıslak hem de kuru kür edilen PET agregalı

harçlarda, P/B oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında, genel olarak eğilme dayanımlarının

düştüğü görülmektedir.


105

S/B 0.45 ve PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde, P/B oranının eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-2 (P/B 0.50) CP-6 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-2 (P/B 0.50) CP-6 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)

Şekil 4.22. S/B 0.45 ve PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının eğilme

dayanımına etkisi


106

Şekil 4.22 incelendiğinde, her iki kür ortamı için geçerli olmak üzere, P/B

oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında, eğilme dayanımlarının düştüğü ve bu durumun,

0.50 S/B oranlı karışımlara göre daha belirgin olduğu görülmektedir.

S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan harç numunelerde, P/B oranının eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e da

yanı

mı (

Mpa

)

CP-3 (P/B 0.50) CP-7 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)Eğ

ilme

Day

anım

ı (M

Pa)

CP-3 (P/B 0.50) CP-7 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)

Şekil 4.23. S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının eğilme

dayanımına etkisi


107

Şekil 4.23’ten görüldüğü üzere, her iki kür durumunda da, P/B oranı 0.50’den

0.60’a çıktığında, eğilme değerleri düşmektedir.

S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan harç numunelerde, P/B oranının eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-4 (P/B 0.50) CP-8 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)CP-4 (P/B 0.50) CP-8 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (MPa)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.24. S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının eğilme

dayanımına etkisi


108

Şekil 4.24 incelendiğinde, S/B oranı 0.45 ve PET boyutu karışık olan

harçlarda P/B oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında, eğilme değerlerinin düştüğü

görülmektedir. Bu durum hem ıslak hem de kuru kür durumu için de geçerlidir.

Şekil 4.21-24’ler genel olarak incelendiğinde, P/B oranının 0.50’den 0.60’a

çıkmasının, hem ıslak hem de kuru kür edilen numunelerin eğilme dayanımlarında

düşmeye sebep olduğu gözlenmektedir. Bu düşme, 0.45 S/B oranlı numunelerde

daha belirgindir.

4.1.5.2. PET Boyutunun Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Hafif harç numunelerin üretiminde, 1-2 mm ve karışık boyutlu (0-4 mm)

olmak üzere iki farklı boyutta PET agrega tipi kullanılmıştır. Karışık boyutlu PET

kırıkları tesislerden elde edildikten sonra elenmeden, olduğu gibi kullanılmıştır.

Karışık PET boyutlu numunelerde maksimum tane büyüklüğü 4 mm’dir.

PET agrega boyutu 1-2 mm aralığında olan harç numuneler 1, 2, 5 ve 6

numaralarla temsil edilmişlerdir. Karışık (0-4 mm) PET boyutlu harç numuneler ise

3, 4, 7 ve 8 numaralarla temsil edilmektedirler. PET boyutunun değişmesinin, PET

agregalı harç numunelerin eğilme dayanımları üzerindeki etkileri Şekil 4.25-28’lerde

yer alan grafiklerde sunulmuştur.

P/B 0.50, S/B 0.50 olan harç numunelerde PET agrega boyutunun eğilme



109


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e da

yanı

mı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


Şekil 4.25. P/B 0.50, S/B 0.50 olan harçlarda PET agrega boyutunun eğilme

dayanımına etkisi

Şekil 4.25’ten görüleceği üzere, P/B 0.50, S/B 0.50 olan, ıslak kür edilen

karışık PET boyutlu harçların eğilme dayanımları, 1-2 mm PET boyutlu hafif

harçlardan yüksek çıkmıştır. Kuru kür edilen numunelerde de benzer bir durum

gözlenmiştir ancak, uçucu küllü numunelerde bu durumun tersi görülmüştür.


110

P/B 0.50, S/B 0.45 olan harç numunelerde, PET agrega boyutunun eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğile

m D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-2 (1-2 mm) Seri 2

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



dayanımına etkisi


111

Şekil 4.26 incelendiğinde, karışık ve 1-2 mm boyutlu PET agrega içeren

harçların eğilme dayanımları arasında belirgin bir fark görülmemiştir.




0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



dayanımına etkisi


112

Şekil 4.27’den görüleceği gibi, ıslak kür edilen karışık PET boyutlu harçların

eğilme dayanımları, 1-2 mm PET boyutlu harçlardan yüksek çıkmıştır. Kuru kür

durumunda da benzer sonuçla karşılaşılmıştır, ancak sadece uçucu küllü harçlarda 1-

2 mm PET boyutlu olanların eğilme dayanımları yüksek çıkmıştır. Bu durum, S/B

0.50, P/B 0.50 olan olan harçlarla da benzerdir.




0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



113


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



dayanımına etkisi

Şekil 4.28’den görüleceği üzere, P/B 0.60, S/B 0.45 olan PET agregalı hafif

harç numunelerin PET boyutlarının değişmesinin eğilme dayanımları üzerinde

belirgin bir etkisi olmamıştır. Bu durum, S/B 0.45, P/B 0.50 olan PET agregalı hafif

harçlarla benzerdir.

Şekil 4.25-28’ler genel olarak incelendiğinde, 0.50 S/B oranlı, karışık boyutlu

PET agrega içeren çimentolu ve cüruflu numunelerin eğilme dayanım değerleri, 1-2

mm’li olanlara göre bir miktar daha yüksektir denilebilir. Her iki kür şartı için geçerli

olan bu sonuç, PET agregalı hafif harçların basınç dayanım değerleri ile uyumludur.

Uçucu küllü hafif harçlarda ise PET agrega boyutunun eğilme dayanım değerleri

üzerinde kesin bir etkisi yoktur denilebilir. 0.45 S/B oranlı PET agregalı hafif

harçlarda ise, PET agrega boyutunun; çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü numunelerin

eğilme dayanım değerleri üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır.

4.1.5.3. Puzolan İkamesinin Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET agregalı hafif harç numunelerin üretiminde bağlayıcı olarak çimento,

yüksek fırın cürufu ve uçucu kül kullanılmıştır. Cüruflu ve uçucu küllü karışımlarda,

sözü edilen mineral katkılar çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilmiştir.

PET agregalı harç numunelerin üretiminde kullanılan puzolanların eğilme

dayanımına etkisi Şekil 4.29-36’larda sunulmuştur.


114

ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e da

yanı

mı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



ikamesinin eğilme dayanımına etkisi

ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)





115

ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)





116

ıslak kür

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e da

yanı

mı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.29-36’lar incelendiğinde, genel olarak tüm karışım tiplerinde geçerli

olmak üzere; ıslak ve kuru kür edilen cüruf ikameli numunelerin eğilme dayanımları,

çimentolu numunelerin eğilme dayanımlarına oldukça yakındır. Ancak genel olarak

çimentolu numunelerin eğilme değerlerini geçememiştir. Uçucu kül ikameli

numunelerin eğilme değerleri ise çimentolu ve cüruflu olanlardan daha düşüktür.

Islak ve kuru kür durumları için benzer olan bu sonuç, PET agregalı harçların basınç

dayanımlarında görülen sonuca da benzerdir.

Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harç numunelerin eğilme dayanım

değerlerinin çimentolu harç numunelerin eğilme dayanım değerlerine yaklaşım

oranlarını belirlemek amacıyla; ıslak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların


117

çeşitli günlerdeki eğilme değerleri, aynı karışım oranlarına sahip çimentolu

numunelerin eğilme değerlerine bölünmüş ve sonuçlar çimentolu dayanımların bir

yüzdesi olarak Tablo 4.11’de sunulmuştur.

Tablo 4.11. Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların eğilme dayanımlarının çimentolu harçların eğilme dayanımları ile karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28.

Gün 90.

Gün 180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-1 105.3 103.2 100 115.8 104.7 106.7 CUP-1 57.9 71.0 72.2 76.3 81.4 93.3 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-2 75.0 91.2 108 91,8 96.7 106 CUP-2 67.9 67.6 73.0 79.6 73.3 83.9 CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-3 62.5 75.8 100 103 88.5 91.7 CUP-3 20.8 54.5 52.6 75.0 73.1 75.0 CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-4 90.9 79.5 88.6 102 89.7 91.0 CUP-4 72.7 53.8 52.3 68.1 72.4 71.6 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 CCP-5 42.1 88.0 83.3 108 97.7 100 CUP-5 36.8 64.0 66.7 68.4 75.0 82.6 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-6 91.3 85.3 87.5 97.7 104 102 CUP-6 52.2 61.8 57.5 61.4 81.3 82.8 CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-7 88.0 78.8 75.6 93 89.8 86.2 CUP-7 40.0 54.5 65.9 69.8 71.4 69.0 CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-8 90.0 77.1 82.5 93.3 88.5 86.7 CUP-8 65.0 51.4 65.0 73.3 71.2 71.7

Tablo 4.11’den görüleceği üzere, ıslak kür edilen 1 no’lu cüruflu numunelerin

eğilme dayanım değerleri, tüm günlerde çimentolu olanlardan yüksek çıkmıştır.

Diğer cüruflu numunelerin eğilme değerleri çimentolu olanlara oldukça yakındır,

hatta bazı günlerde çimentolu olanlardan yüksek çıkmıştır. Ancak 7 ve 8 no’lu


118

cüruflu karışımların eğilme değerleri, hiçbir günde çimentolu olanları

yakalayamamıştır.

28 günlük değerler dikkate alındığında, ıslak kür edilen cüruflu numunelerle

çimentolu numuneler arasındaki eğilme dayanım değerleri arasındaki farkın %10’un

altında olduğu görülmektedir. 180. günde ise, cüruflu ve çimentolu numuneler

arasındaki dayanım farkının genel olarak 28. günle benzer olduğu görülmektedir.

PET agregalı hafif harçlarda, uçucu kül ikamesinin eğilme dayanım

değerlerini düşürdüğü, ancak bu düşüşün basınç dayanımlarındaki kadar fazla

olmadığı görülmektedir. Uçucu küllü numunelerle çimentolu numuneler arasındaki

28. günde görülen dayanım farkı ise %20-40 civarındadır. Uçucu küllü numuneler ile

çimentolu numuneler arasındaki 180 günlük eğilme dayanım farkının ise azalarak

%30’un altına düştüğü, hatta 1 no’lu uçucu küllü numunelerin 180. günde çimentolu

numunelerin eğilme değerlerinin %93.3’üne ulaştığı görülmektedir.

Islak kür edilen numunelere benzer olarak; kuru kür edilen cüruflu ve uçucu

küllü harçların çeşitli günlerdeki eğilme değerleri, aynı karışım oranlarına sahip

çimentolu numunelerin eğilme değerlerine bölünmüş ve çimentolu dayanımların bir

yüzdesi olarak Tablo 4.12’de sunulmuştur.

Tablo 4.12 incelendiğinde, kuru kür edilen 1 no’lu cüruflu numunelerin

eğilme dayanım değerlerinin tüm günlerde çimentolu olanlardan yüksek olduğu

görülmektedir, bu durum ıslak kür edilen numunelerle benzerdir. Yine ıslak kür

edilen harç numunelere benzer olarak, diğer cüruflu numunelerin eğilme değerleri de

çimentolu olanlara oldukça yakındır hatta birçok günde çimentolu olanlardan yüksek

çıkmıştır. 180. günde kuru kür edilen cüruflu numunelerin hemen hemen tamamının

eğilme değerleri çimentolu numuneleri yakalamıştır. Uçucu küllü numuneler ise

cüruflu numuneler kadar yüksek dayanım sergilememişlerdir.

28 günlük değerler dikkate alındığında; kuru kür edilen cüruflu ve çimentolu

numuneler arasındaki dayanım farkının %13’ün altında olduğu, 180. günde ise bu

farkın neredeyse kapandığı görülmektedir. Kuru kür edilen uçucu küllü numunelerle

çimentolu numunelerin 28 günlük eğilme değerleri arasındaki fark ise %40 ve

altındadır, bu fark 180. günde %35’in altına düşmektedir.


119

Tablo 4.12. Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların eğilme dayanımlarının çimentolu harçların eğilme dayanımları ile karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28.

Gün 90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-1 105.3 103.6 102.9 110.8 113.2 112.2 CUP-1 57.9 71.4 71.4 75.7 86.8 92.7 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-2 75.0 82.4 97.4 97.7 111 120 CUP-2 67.9 61.8 65.8 69.8 74.5 86.0 CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-3 62.5 79.3 85.7 87.2 100 98.0 CUP-3 20.8 62.1 54.3 59.0 67.4 64.7 CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-4 90.9 82.9 100 102 107 104 CUP-4 72.7 60 61.5 73.2 82.6 81.8 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 CCP-5 42.1 75 100 103 97.2 110 CUP-5 36.8 58.3 74.1 77.4 80.6 87.2 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 CCP-6 91.3 83.3 96.8 103 110 111 CUP-6 52.2 60.0 71.0 73.5 78.0 80.0 CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

CCP-7 88.0 75.8 75.7 89.7 88.1 95.7 CUP-7 40.0 48.5 59.5 61.5 61.9 65.2 CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

CCP-8 90.0 64.7 74.4 88.1 95.6 100 CUP-8 65.0 52.9 64.1 66.7 68.9 79.2

4.1.5.4. S/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET agregalı hafif harç numunelerin üretiminde 0.50 ve 0.45 olmak üzere, iki

farklı su-bağlayıcı oranı kullanılmıştır. 1, 3, 5 ve 7 no’lu numunelerin S/B oranı

0.50’dir. 2, 4, 6 ve 8 no’lu numunelerin S/B oranı ise 0.45’tir.

P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde S/B oranının eğilme



120


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-1 (S/B 0.50) CP-2 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-1 (S/B 0.50) CP-2 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)

Şekil 4.37. P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda S/B oranının eğilme

dayanımına etkisi

Şekil 4.37’den görüldüğü gibi, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle

çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü hafif harçların eğilme dayanımları artmıştır. Bu

durum her iki kür şartı için geçerlidir ve ıslak kür durumunda daha belirgindir.


121

P/B 0.50, PET boyutu karışık olan harç numunelerde S/B oranının eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-3 (S/B 0.50) CP-4 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

Mpa

)

CP-3 (S/B 0.50) CP-4 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.38. P/B 0.50, PET boyutu karışık olan harçlarda S/B oranının eğilme

dayanımına etkisi


122

Şekil 4.38’den görüleceği üzere, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle her

iki kür durumundaki numunelerin tamamının eğilme dayanımları artmıştır.

P/B 0.60, PET boyutu 1-2 mm olan harç numunelerde, S/B oranının eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-5 (S/B 0.50) CP-6 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)CP-5 (S/B 0.50) CP-6 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)

Şekil 4.39. P/B 0.60, PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda S/B oranının eğilme

dayanımına etkisi


123

Şekil 4.39’a göre, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle tüm numunelerin

eğilme dayanımları artmıştır. Bu sonuç, ıslak kür durumunda daha belirgindir.

P/B 0.60, PET boyutu karışık olan harç numunelerde S/B oranının eğilme



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-7 (S/B 0.50) CP-8 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CP-7 (S/B 0.50) CP-8 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e da

yanı

mı (

MPa

)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

Şekil 4.40. P/B 0.60, PET boyutu karışık olan harçlarda S/B oranının eğilme

dayanımına etkisi


124

Şekil 4.40 incelendiğinde, P/B 0.60, PET boyutu karışık olan harçlarda S/B

oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü hafif

harçların eğilme dayanımları artmıştır. Bu sonuç her iki kür şartı için geçerlidir.

Şekil 4.37-40’lar birlikte incelendiğinde, S/B oranı 0.50’den 0.45’e

düştüğünde, tüm numunelerin eğilme dayanımlarının arttığı görülmektedir. 1-2 mm

PET boyutlu harçlarda, S/B oranının eğilme dayanımı üzerindeki etkisi, karışık PET

boyutlu harçlara göre daha belirgindir. Ayrıca, 0.50 P/B oranlı harç numunelerde,

S/B oranının eğilme dayanımları üzerindeki etkisi, 0.60 P/B oranlı harçlara göre daha

belirgindir, denilebilir.

4.1.5.5. Kür Şartlarının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Kür şartlarının PET agregalı hafif harç numunelerin eğilme dayanımları

üzerindeki etkisini gözlemlemek amacıyla, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü PET

agregalı hafif harç numunelerin kuru kür durumundaki eğilme dayanım değerleri,

ıslak kür durumundaki eğilme dayanım değerlerinin bir yüzdesi olarak hesaplanmış

ve sonuçlar Tablo 4.13’te sunulmuştur.

Tablo 4.13’te yer alan kuru ve ıslak kür koşullarındaki eğilme dayanımları

arasındaki farklara bakıldığında, P/B oranı 0.60 olan PET agregalı harçların P/B

oranı 0.50 olanlara göre kuru kür koşullarından daha fazla etkilendikleri

görülmektedir.

Kür koşullarının etkisi, bağlayıcı türüne bağlı olarak incelendiğinde, uçucu

küllü numuneler eğilme değerleri açısından, kuru kür koşullarından en fazla

etkilenmiştir denilebilir. Uçucu küllü numunelerden sonra çimentolu numunelerin

eğilme değerleri kuru kür koşullarından daha fazla etkilenmiş görünmektedir.

Cüruflu harç numuneler ise kuru kür koşullarından en az etkilenen numunelerdir.

Genel olarak, S/B oranı 0.45 olan çimentolu harç numunelerin eğilme

dayanımları, S/B oranı 0.50 olanlara göre kür şartlarından daha fazla

etkilenmişlerdir. Kür koşullarının eğilme dayanımları üzerindeki etkisiyle ilgili bu

sonuçlar, basınç dayanımlarında gözlenen sonuçlarla uyum içindedir.


125

Tablo 4.13. Kuru kür edilen PET agregalı harç numunelerin eğilme dayanımlarının, ıslak kür edilen harç numunelerin eğilme dayanımlarına oranı (%)


Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 90.3 97.2 97.4 88.4 91.1

CCP-1 90.6 100 93.2 95.6 95.8 CUP-1 90.9 96.2 96.6 94.3 90.5 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 102.7 87.8 78.3 80.6 CCP-2 90.3 92.5 93.3 89.7 90.9 CUP-2 91.3 92.6 76.9 79.5 82.7 CP-3

0.50 karışık 0.50 87.9 92.1 97.5 82.7 85.0

CCP-3 92.0 78.9 82.9 93.5 90.9 CUP-3 100 95.0 76.7 76.3 73.3 CP-4

0.50 karışık 0.45 89.7 88.6 87.2 79.3 82.1

CCP-4 93.5 100 87.5 94.2 93.4 CUP-4 100 104.3 93.8 90.5 93.8 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

96.0 90.0 81.6 81.8 84.8 CCP-5 81.8 108 78.0 81.4 93.5 CUP-5 87.5 100 92.3 87.9 89.5 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

88.2 77.5 77.3 85.4 77.6 CCP-6 86.2 85.7 81.4 90.0 84.7 CUP-6 85.7 95.7 92.6 82.1 75.0 CP-7

0.60 karışık 0.50 100 90.2 90.7 85.7 79.3

CCP-7 96.2 90.3 87.5 84.1 88.0 CUP-7 88.9 81.5 80.0 74.3 75.0 CP-8

0.60 karışık 0.45 97.1 97.5 93.3 86.5 80.0

CCP-8 81.5 87.9 88.1 93.5 92.3 CUP-8 100 96.2 84.8 83.8 88.4

4.1.5.6. PET Agregalı Harçların Basınç ve Eğilme Dayanımları Arasındaki İlişki

Araştırma kapsamındaki PET agregalı harç numunelerin basınç ve eğilme

dayanımları arasında bir ilişki kurulmuş ve Şekil 4.41’de sunulmuştur. Bağlayıcı

türü, karışım oranları ve kür koşulları dikkate alınmadan kurulan ilişki neticesinde,

elde edilen korelasyon katsayısı 0.89 olmuştur.


126

y = 0,1698x + 0,8064R2 = 0,8937

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5 10 15 20 25 30 35

Basınç Dayanımı (MPa)

Eği

lme

Day

anım

ı (M

Pa)

ıslak ve kuru kür

Şekil 4.41. PET agregalı harçların basınç ve eğilme dayanımları arasındaki ilişki

Bilim (2006), cüruf katkılı harç ve beton numuneler üzerinde gerçekleştirdiği

çalışma sonucunda, cüruflu harçların basınç ve eğilme mukavemetleri arasında

kuvvetli bir ilişkinin bulunduğunu ve bu durumun hem ıslak hem de kuru kür şartları

için geçerli olduğunu bildirmiştir. Bu sonuç, PET agregalı ve cüruflu harçlar için de

geçerlidir denilebilir.

4.1.6. Karbonatlaşma Değerleri

Kuru kür edilen ve 3, 7, 28, 90 ve 180. günlerde eğilmede çekme deneyine

tabi tutulan 40 mm x 40 mm x160 mm boyutlu prizmatik harç numunelerin ortadan

ikiye ayrılmasıyla ortaya çıkan yarım parçaların kırılma yüzeylerine phenolpthalein

çözeltisi uygulanmıştır. Çözeltinin uygulandığı 40 mm x 40 mm’lik alanda; iç

kısımdaki serbest Ca(OH)2 pembe renk gösterirken, dış yüzeylerdeki karbonatlaşmış

kısımlar renk değiştirmemektedir. Araştırma kapsamındaki PET agregalı harç

numunelerin karbonatlaşma değerleri Tablo 4.14’te sunulmuştur.


127

Tablo 4.14. PET agregalı harç numunelerin karbonatlaşma değerleri (mm)


Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 0 0 1.6 3.8 5.2

CCP-1 0 0.3 2.4 7.5 9.4 CUP-1 0.6 1.3 2.7 9.7 12.0 CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

0 0 1.1 3.5 5.0 CCP-2 0 0.8 1.5 5.3 7.2 CUP-2 0 0.9 2.3 8.3 9.3 CP-3

0.50 karışık 0.50 0 0.5 1.2 4.5 5.2

CCP-3 0.2 0.8 2.9 7.9 9.4 CUP-3 0.2 0.9 3.9 11.3 13.1 CP-4

0.50 karışık 0.45 0 0.3 1.2 4.3 5.0

CCP-4 0 0.3 1.7 5.5 7.6 CUP-4 0.2 0.4 2.3 8.2 9.8 CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

0 0.3 1.3 3.3 6.5 CCP-5 0 0 2.8 4.9 10.3 CUP-5 0.1 1.0 4.8 6.8 13.0 CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

0 0.5 0.7 2.8 6.0 CCP-6 0 0.7 1.7 4.0 8.6 CUP-6 0.1 0.9 4.3 6.3 12.3 CP-7

0.60 karışık 0.50 0 0.6 1.6 3.5 6.5

CCP-7 0 1.2 3.0 5.1 9.3 CUP-7 0 1.1 4.1 7.4 12.0 CP-8

0.60 karışık 0.45 0 0.3 1.7 3.1 6.0

CCP-8 0 0.8 3.0 4.5 9.0 CUP-8 0.3 2.1 3.5 5.7 10.9

Tablo 4.14 incelendiğinde, tüm numunelerin karbonatlaşma değerlerinin

zamanla arttığı görülmektedir. Çimentolu numunelerin 28. gündeki karbonatlaşma

değerleri 0.7-1.7 mm arasında iken, bu değerler 180. günde 5.0-6.5 mm seviyelerine

yükselmiştir. Cüruflu numunelerin karbonatlaşma değerleri 28. günde 1.5-3.0 mm

arasında, 180. günde 7.2-10.3 mm arasındadır. Uçucu külü numunelerin 28 günlük

karbonatlaşma değerleri 2.3-4.8 mm arasında iken, 180. günde bu değerler 9.3-13.1

mm değerlerine yükselmiştir. Bu sonuçlara bakıldığında, uçucu küllü numunelerin

diğerlerine göre tüm günlerde daha fazla karbonatlaşma yaptıkları görülmüştür.


128

Tablo 4.14’te yer alan değerler, dört başlık altında incelenerek; P/B oranının,

PET boyutunun, puzolan ikamesinin ve S/B oranının karbonatlaşmaya etkisi

grafiklerle sunulmuştur.

4.1.6.1. P/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET agregalı harç numunelerde, P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasının

karbonatlaşmaya etkisi Şekil 4.42 ve Şekil 4.43’te sunulmuştur.

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP1 (P/B 0.50) CP5 (P/B 0.60)

çimetolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP2 (P/B 0.50) CP6 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CCP1 (P/B 0.50) CCP5 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)


129

u. küllü S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CUP1 (P/B 0.50) CUP5 (P/B 0.60)

u. küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)

Şekil 4.42. PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının karbonatlaşmaya etkisi

Şekil 4.42 incelendiğinde, P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin 90. günde

ölçülen karbonatlaşma değerlerinin 0.50 P/B oranlı numunelerden düşük olduğu

görülmektedir. Ancak 180. güne yaklaşıldığında, P/B oranı 0.60 olan numunelerin

0.50 P/B oranlı olanlara göre daha fazla karbonatlaşma yaptıkları gözlenmektedir.

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP3 (P/B 0.50) CP7 (P/B 0.60)

çimentolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP4 (P/B 0.50) CP8 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)


130

u. küllü S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)

u.küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.43. PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının karbonatlaşmaya etkisi

Şekil 4.43’ten görüleceği üzere, P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin 90.

günde ölçülen karbonatlaşma değerleri, 0.50 P/B oranlı olanlardan düşüktür. Ancak

180. güne yaklaşıldığında, P/B oranı 0.60 olan numunelerin 0.50 P/B oranlı olanlara

göre daha fazla karbonatlaşma yaptıkları gözlenmektedir. Çimentolu, cüruflu ve

uçucu küllü numunelerin hepsinde; 0.60 P/B oranlı tüm harç numunelerin 180. günde

ölçülen karbonatlaşma değerleri, 0.50 P/B oranlı numunelerden yüksek çıkmıştır.

Ayrıca, tüm numunelerde zamanla karbonatlaşma miktarlarında artış

görülmekle beraber; P/B oranı 0.50 olan numunelerle 0.60 olan numunelerin

karbonatlaşma eğrilerinin birbirlerinden farklı olduğu görülmektedir. P/B oranı 0.50

olan numunelerin 90. günden sonra karbonatlaşma değerlerindeki artış yavaşlamıştır.

Ancak P/B oranı 0.60 olan numunelerde karbonatlaşma, 180. güne kadar ilk

günlerdeki hıza yakın bir değerde artmaya devam etmektedir.

4.1.6.2. PET Boyutunun Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET agregalı harç numunelerin üretiminde agrega olarak kullanılan 1-2 mm

ve karışık boyutlu PET kırıklarının karbonatlaşma üzerindeki etkileri, Şekil 4.44 ve

Şekil 4.45’te sunulmuştur.


131

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP1 (1-2 mm) CP3 (karışık)

çimetolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CCP1 (1-2 mm) CCP-3 (karışık)

curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


u. küllü S/B 0.50

02468

10

121416

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CUP1 (1-2 mm) CUP-3 (karışık)

u. küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


Şekil 4.44. P/B oranı 0.50 olan harçlarda PET boyutunun karbonatlaşmaya etkisi

Şekil 4.44’ten görüldüğü gibi, PET agrega boyutunun değişmesinin

karbonatlaşma üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır. Karışık PET boyutlu

numunelerin ilk günlerdeki karbonatlaşma değerleri 1-2 mm PET boyutlu olanlardan

biraz yüksek olmasına karşın, 180. günde bu değerler neredeyse aynı çıkmıştır. Bu

durum her iki S/B oranı için de geçerlidir.


132

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


çimentolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CCP5 (1-2 mm) CCP-7 (karışık)

curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


u. küllü S/B 0.50

0246

810121416

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CUP5 (1-2 mm) CUP-7 (karışık)

u.küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


Şekil 4.45. P/B oranı 0.60 olan harçlarda PET boyutunun karbonatlaşmaya etkisi

Şekil 4.45’ten görüleceği üzere, genel olarak PET agrega boyutunun

değişmesinin karbonatlaşma üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır. Bu durum her iki

S/B oranı için de geçerlidir.


133

4.1.6.3. Puzolan İkamesinin Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET agregalı harç numunelerin üretiminde bağlayıcı olarak kullanılan

çimento, cüruf ve uçucu külün karbonatlaşma miktarına etkisi Şekil 4.46’da

sunulmuştur.

Şekil 4.46 incelendiğinde, tüm harç karışımlarda, zamana bağlı olarak

numuneler içerisine nüfuz eden CO2 miktarının artmasından dolayı, karbonatlaşma

değerlerinde de bir artışın olduğu görülmektedir.

Uçucu kül ve cüruf ikameli hafif harçlar, çimentolu olanlara göre daha fazla

karbonatlaşma göstermişlerdir. En yüksek karbonatlaşma derinliği ise, uçucu kül

ikameli harçlarda görülmüştür.

Atiş’in (2003) bildirdiğine göre, Ho ve Lewis (1983) ile Byfors (1985) uçucu

kül içeren betonun, şahitlerine göre daha yüksek karbonatlaşma gösterdiğini rapor

etmişlerdir. Sevim (2003) ve Karahan (2006), uçucu kül katkılı betonlarda, kontrol

betonuna göre daha fazla karbonatlaşma görüldüğünü ve uçucu kül ikame oranı

arttıkça karbonatlaşma derinliğinin de arttığını bildirmişlerdir. Bunun, uçucu kül

içeren betonlarda, erken yaşlarda mikro gözeneklerin artmasına bağlı olduğunu

belirtmişlerdir.

Newman ve Choo (2003), S/B oranı 0.45 ve daha yüksek olan cüruf katkılı

betonların karbonatlaşma derinliklerinin önemli derecede arttığını belirtmektedirler.

Bilim (2006), cüruf ikameli harçlarda, puzolanik reaksiyonların daha yavaş

seyretmesinden dolayı, artan cüruf katkısının tüm su-bağlayıcı oranları için

karbonatlaşma değerlerini artırdığını bildirmiştir. Literatürde yer alan bu sonuçlar,

cüruflu ve uçucu küllü PET agregalı hafif harçlarda da benzer şekilde ortaya

çıkmıştır.


134

P/B 0.50 S/B 0.50 1-2 mm

02468

101214

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


P/B 0.50 S/B 0.45 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


P/B 0.50 S/B 0.50 karışık

02468

101214

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)



0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


P/B 0.60 S/B 0.50 1-2 mm

0246

8101214

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


P/B 0.60 S/B 0.45 1-2 mm

0246

8101214

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)



0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)



0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


Şekil 4.46. PET agregalı harçlarda puzolan ikamesinin karbonatlaşmaya etkisi


135

4.1.6.4. S/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET agregalı harç numunelerde S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle,

karbonatlaşma değerlerinde gözlenen etkiler Şekil 4.47 ve şekil 4.48’de sunulmuştur.

çimentolu 1-2 mm

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP1 (S/B 0.50) CP2 (S/B 0.45)

çimetolu karışık

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP3 (S/B 0.50) CP4 (S/B 0.45)

curuflu 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CCP1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu karışık

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)

u. küllü 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CUP1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)

u. küllü karışık

0

2

4

68

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.47. P/B oranı 0.50 olan harçlarda S/B oranının karbonatlaşmaya etkisi


136

Şekil 4.47’den görüldüğü gibi, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle;

cüruflu ve uçucu küllü numunelerin karbonatlaşma değerleri azalmıştır. Çimentolu

numunelerde ise S/B oranının azalması, karbonatlaşmayı etkilememiştir.

çimentolu 1-2 mm

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP5 (S/B 0.50) CP6 (S/B 0.45)

çimentolu karışık

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

CP7 (S/B 0.50) CP8 (S/B 0.45)

curuflu 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CCP5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)

curuflu karışık

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)

u. küllü 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CUP5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)

u.küllü karışık

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

Şekil 4.48. P/B oranı 0.60 olan harçlarda S/B oranının karbonatlaşmaya etkisi


137

Şekil 4.48’den görüldüğü üzere, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle

karbonatlaşma değerleri bir miktar azalmıştır. Ancak bu azalma miktarı, 0.50 P/B

oranlı numuneler kadar belirgin değildir.

S/B oranının azalması, doğal agregalı betonlara benzer olarak; PET agregalı

harçlarda da karbonatlaşmayı azaltmıştır (Özkul ve Yıldırım, 1996; Bilim 2006).

4.1.7. Su Emme ve Boşluk Oranı

Betonun su geçirimliliği, içinde bulunan birbirine bağlı boşlukların oranına

bağlıdır. Kapalı boşluklar birim ağırlığı azaltmaktadır ancak, su emmeye bir etkisi

olmamaktadır. Su emme miktarı; S/B oranı, agrega cinsi, kür koşulları, kür süresi ve

numune boyutu gibi birçok özelliğe bağlı olarak değişmektedir (Erdoğan, 2006).

Hafif betonlarda su emmenin normal betonlardan fazla olduğu; ancak normal

betonun su emme değerlerinin 2 katından az olduğu kabul edilmektedir. Topçu

(2006), hafif betonunun normal betondan fazla ve %12-22 arasında su emdiğini

belirtmektedir.

PET agregalı harç numunelerin 28 günlük su emme değerleri, boşluk oranları

ve özgül ağırlıkları Tablo 4.15’de sunulmuştur.

Tablo 4.15’te yer numunelerin su emme oranları %13.05-22.46 arasında olup

literatürle uyumludur. Numunelerin boşluk oranlarının %22.94-34.15 arasında

değiştiği ve kuru özgül ağırlık değerlerinin 1.20-1.43 arasında olduğu görülmektedir.

Genel olarak, su emme ve boşluk oranı yüksek olan numunelerin özgül ağırlıkları

düşüktür. Bunun sebebi, daha boşluklu yapıdaki numunelerin kompasitelerinin düşük

olması sebebiyle ağırlıklarının da diğerlerine göre daha düşük olmasıdır.

P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin su emme ve boşluk oranları, 0.50 P/B

oranlı olanlardan daha fazladır. P/B oranının artması, işlenebilirliği olumsuz yönde

etkilediği için; kalıba yerleştirme işleminin zorlaşmasına, dolayısıyla boşlukların

artmasına ve numunenin su geçirimlilik özelliğinin fazla olmasına yol açmaktadır.

P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, özgül ağırlık değerlerini düşürmüştür.

Buradan, karışım içinde miktarı artan PET kırıklarının ağırlığı düşürdüğü ortaya

çıkmaktadır.


138

Tablo 4.15. PET agregalı harç numunelerin 28 günlük su emme ve boşluk oranları ile kuru özgül ağırlıkları

Karışım P/B PET boyut (mm)

S/B Ağırlıkça su emme

(%)

Görünür boşluk

oranı (%)

Kuru özgül ağırlık

CP-1 0.50 1-2 0.50

18.64 30.20 1.36 CCP-1 19.42 30.85 1.33 CUP-1 17.92 27.96 1.30 CP-2

0.50 1-2 0.45 16.75 28.24 1.40

CCP-2 17.92 29.88 1.36 CUP-2 15.47 25.46 1.35 CP-3

0.50 karışık 0.50 17.69 28.16 1.36

CCP-3 18.49 27.77 1.34 CUP-3 17.43 27.36 1.32 CP-4

0.50 karışık 0.45 13.44 23.65 1.43

CCP-4 14.80 25.25 1.40 CUP-4 13.05 22.94 1.38 CP-5

0.60 1-2 0.50 19.78 30.49 1.29

CCP-5 21.26 32.93 1.24 CUP-5 21.74 33.02 1.22 CP-6

0.60 1-2 0.45 18.18 30.14 1.32

CCP-6 18.63 31.27 1.31 CUP-6 21.28 32.87 1.25 CP-7

0.60 karışık 0.50 20.36 31.67 1.29

CCP-7 21.77 33.33 1.28 CUP-7 22.46 34.15 1.23 CP-8

0.60 karışık 0.45 18.29 29.68 1.33

CCP-8 19.15 30.94 1.30 CUP-8 21.28 33.88 1.20

P/B oranı 0.50 olan hafif harçlarda; karışık PET boyutlu numunelerin su

emme ve boşluk oranları, 1-2 mm PET boyutlu olanlara göre daha azdır. Ancak 0.60

P/B oranlı numunelerde bu sonucun tam tersi ortaya çıkmıştır.

Su-bağlayıcı oranı 0.50’den 0.45’e düştüğünde, su emme ve boşluk oranları

da azalmıştır. Bu bulgulardan yola çıkarak, düşük S/B oranlı karışımların bağlayıcı

hamurlarında yer alan kapiler boşlukların daha az olması; benzer olarak, karışık

boyutlu PET kırıklarının içinde bulunan küçük tanelerin boşlukları daha iyi


139

doldurması sebebiyle harçların boşluk oranlarının ve su emme oranlarının azalmasına

sebep olduğu düşünülmektedir.

Bilim (2006), %50 ve daha yüksek S/B oranlarındaki cüruf katkılı harçların

yüksek S/B oranından olumsuz etkilendiği için, genel olarak 90 günlük bir sürenin

sonunda kendisini gösterebildiğini ve ilerleyen günlerde şahitlerinden daha düşük

boşluk oranları sergilediğini belirtmektedir. Bu araştırmada, %50 cüruf ikame edilen

harçların 28 günlük su emme ve boşluk oranları çimentolu harçlara göre bir miktar

yüksek çıkmıştır. Bu sonuç Bilim (2006)’in çalışmasıyla uyumludur. Çünkü; yüksek

fırın cürufunun kendi başına su ile reaksiyonu, Portland çimentosunun hidratasyonu

ile kıyaslandığında oldukça yavaş gelişmektedir. Cüruf katkılı harçlarda, 28 gün

sonrasında da hidratasyonun devam etmesiyle; ilave C-S-H jellerinin oluşarak

bağlayıcı hamur yapısını daha kohezif hale getirmesi, boşlukların küçülmesi, böylece

su emme ve boşluk oranlarında bir azalmanın gerçekleşmesi beklenmektedir.

Bu çalışmada, P/B oranı 0.50 olan harçlarda, %50 uçucu kül ikamesi boşluk

ve su emme oranlarını düşürürken; P/B oranı 0.60 olan harçlarda ise bu oranları

artırmıştır. Karahan (2006), betona katılan uçucu kül oranının artmasının boşluk ve

su emme oranlarını artırdığını bildirmiştir. Ayrıca su emme ve boşluk oranları

arasında bir ilişkinin söz konusu olduğunu belirtmiştir.

Numunelerin S/B oranı, P/B oranı, bağlayıcı çeşitleri ve PET boyutları göz

önüne alınmadan; su emme ve boşluk oranı arasındaki ilişki incelenmiş ve Şekil

4.49’da sunulmuştur. Harç numunelerin su emme ve boşluk oranları arasındaki

ilişkinin korelasyon katsayısı 0.945’tir.


140

y = 1,2008x + 7,3947R2 = 0,9453

22

24

26

28

30

32

34

36

12 14 16 18 20 22 24

Su Emme Oranı (%)

Boş

luk

Ora

nı (%

)

Şekil 4.49. PET agregalı harçların su emme-boşluk oranı ilişkisi

4.1.8. Rötre Değerleri

PET agregalı hafif harç numunelerin rötre değerlerini saptamak amacıyla; her

bir karışımdan 25 mm x 25 mm x 285 mm boyutunda ikişer numune hazırlanmıştır.

Numuneler kalıptan çıkarıldıktan sonra 28 güne kadar her gün, sonraki 90 güne kadar

her hafta, 90 günden sonra da her ay olmak üzere 180 güne kadar rötre ölçümleri

yapılmıştır. PET agregalı çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü harç numunelerin rötre

değerleri Tablo 4.16 ve Tablo 4.17’de sunulmuştur.

Tablo 4.16 ve Tablo 4.17 birlikte incelendiğinde, çimentolu numunelerin 180

günlük rötre değerlerinin % 0.22-0.27 değerleri arasında olduğu; cüruflu

numunelerin rötre değerlerinin % 0.21-0.26 değerleri arasında ve uçucu küllü

numunelerin ise % 0.16-0.20 değerleri arasında olduğu görülmektedir.

Bu oranlar doğal agregalı betonlara göre yüksektir. Bu durumun, PET

agregalı harç numunelerin üretiminde kullanılan çimento dozajının yüksek olması ve

PET agreganın çimento hamurunu tutarak rötreyi azaltma kabiliyetinin doğal

agregaya oranla zayıf olmasından dolayı gerçekleştiği düşünülmektedir.


141

Tablo 4.16. P/B oranı 0.50 olan harç numunelerin rötre değerleri (%) P/B 0.50

PET boyutu 1-2 mm PET boyutu karışık S/B 0.50 S/B 0.45 S/B 0.50 S/B 0.45

gün C

P-1

(çim

ento

)

CC

P-1

(cür

uf)

CU

P-1

(u.k

ül)

CP-

2 (ç

imen

to)

CC

P-2

(cür

uf)

CU

P-2

(u.k

ül)

CP-

3 (ç

imen

to)

CC

P-3

(cür

uf)

CU

P-3

(u.k

ül)

CP-

4 (ç

imen

to)

CC

P-4

(cür

uf)

CU

P-4

(u.k

ül)

1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0,000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 7 0.087 0.095 0.098 0.083 0.089 0.091 0.109 0.128 0.093 0.096 0.115 0.078 14 0.126 0.140 0.124 0.116 0.137 0.116 0.145 0.157 0.115 0.136 0.150 0.113 21 0.161 0.172 0.144 0.157 0.164 0.134 0.188 0.185 0.132 0.168 0.166 0.120 28 0.176 0.182 0.154 0.171 0.177 0.147 0.195 0.192 0.140 0.175 0.174 0.129 35 0.185 0.189 0.157 0.171 0.177 0.151 0.199 0.199 0.147 0.177 0.175 0.133 42 0.187 0.194 0.160 0.173 0.178 0.153 0.204 0.202 0.150 0.178 0.176 0.134 49 0.188 0.194 0.163 0.177 0.182 0.156 0.208 0.208 0.154 0.186 0.183 0.136 56 0.192 0.196 0.164 0.178 0.184 0.156 0.208 0.212 0.159 0.190 0.188 0.138 63 0.197 0.199 0.169 0.182 0.189 0.161 0.215 0.213 0.158 0.194 0.190 0.139 70 0.203 0.204 0.169 0.186 0.191 0.162 0.219 0.214 0.163 0.197 0.191 0.142 77 0.205 0.205 0.173 0.189 0.192 0.167 0.218 0.220 0.165 0.198 0.192 0.143 84 0.208 0.208 0.175 0.194 0.200 0.167 0.224 0.222 0.166 0.199 0.194 0.144 90 0.209 0.210 0.177 0.195 0.202 0.171 0.230 0.225 0.171 0.200 0.195 0.148 120 0.218 0.211 0.187 0.217 0.208 0.182 0.248 0.232 0.181 0.222 0.209 0.161 150 0.229 0.225 0.195 0.232 0.227 0.189 0.261 0.249 0.189 0.247 0.225 0.168 180 0.240 0.234 0.199 0.241 0.234 0.189 0.266 0.256 0.192 0.253 0.230 0.173

Tablo 4.17. P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin rötre değerleri (%)

P/B 0.60


gün

CP-

5 (ç

imen

to)

CC

P-5

(cür

uf)

CU

P-5

(u.k

ül)

CP-

6 (ç

imen

to)

CC

P-6

(cür

uf)

CU

P-6

(u.k

ül)

CP-

7 (ç

imen

to)

CC

P-7

(cür

uf)

CU

P-7

(u.k

ül)

CP-

8 (ç

imen

to)

CC

P-8

(cür

uf)

CU

P-8

(u.k

ül)

1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 7 0.095 0.116 0.090 0.092 0.112 0.093 0.085 0.103 0.087 0.082 0.098 0.076 14 0.152 0.142 0.120 0.126 0.128 0.105 0.141 0.149 0.124 0.140 0.139 0.114 21 0.153 0.153 0.122 0.138 0.138 0.107 0.159 0.156 0.126 0.146 0.155 0.120 28 0.156 0.156 0.122 0.150 0.147 0.111 0.163 0.157 0.126 0.154 0.157 0.122 35 0.159 0.156 0.124 0.151 0.148 0.118 0.165 0.160 0.126 0.154 0.158 0.124 42 0.164 0.162 0.126 0.152 0.150 0.119 0.169 0.164 0.130 0.157 0.161 0.127 49 0.171 0.167 0.131 0.160 0.154 0.121 0.171 0.167 0.131 0.160 0.161 0.130 56 0.173 0.168 0.131 0.161 0.156 0.124 0.173 0.170 0.135 0.166 0.164 0.130 63 0.176 0.173 0.135 0.166 0.159 0.124 0.175 0.171 0.133 0.166 0.166 0.132 70 0.177 0.173 0.137 0.167 0.160 0.126 0.175 0.175 0.135 0.171 0.173 0.136 77 0.179 0.174 0.138 0.168 0.161 0.127 0.179 0.175 0.136 0.175 0.176 0.137 84 0.180 0.179 0.139 0.174 0.166 0.128 0.181 0.176 0.138 0.180 0.178 0.138 90 0.194 0.186 0.147 0.185 0.172 0.131 0.182 0.177 0.142 0.180 0.180 0.138 120 0.213 0.203 0.158 0.206 0.188 0.147 0.213 0.201 0.149 0.202 0.194 0.147 150 0.234 0.211 0.162 0.225 0.198 0.155 0.230 0.213 0.154 0.218 0.208 0.156 180 0.237 0.215 0.172 0.226 0.208 0.164 0.234 0.216 0.159 0.222 0.213 0.159


142

Tablo 4.16 ve Tablo 4.17’de yer alan değerler, P/B oranının, PET boyutunun,

puzolan ikamesinin ve S/B oranının rötreye etkisi olmak üzere dört başlık altında

toplanarak incelenmiştir.

4.1.8.1. P/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi

PET agregalı hafif harç numunelerde 0.50 ve 0.60 olmak üzere iki P/B oranı

kullanılmıştır. P/B oranının harç numunelerin rötresi üzerindeki etkileri Şekil 4.50 ve

Şekil 4.51’de sunulmuştur.

çimentolu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-1 (P/B 0.50) CP-5 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-2 (P/B 0.50) CP-6 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-1 (P/B 0.50) CCP-5 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)


143

u.küllü (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-1 (P/B 0.50) CUP-5 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)

Şekil 4.50. PET boyutu 1-2 mm olan harçlarda P/B oranının rötreye etkisi


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-3 (P/B 0.50) CP-7 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-4 (P/B 0.50) CP-8 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)


144


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.51. PET boyutu karışık olan harçlarda P/B oranının rötreye etkisi

Şekil 4.50 ve Şekil 4.51 birlikte incelendiğinde, genel olarak P/B oranının

0.50’den 0.60’a çıkmasıyla, rötrenin azaldığı görülmüştür. Neville ve Brooks (1993),

beton karışımındaki çimento miktarında meydana gelen azalmanın rötreyi de

azalttığını bildirmiştir. Bu durum PET agregalı harç numuneler için de geçerlidir.

Çünkü, P/B oranı 0.60 olan numunelerin rötre değerlerinin daha düşük çıkmasının,

bu numunelerin 0.50 P/B oranlı numunelere göre daha az çimento içermesinden


4.1.8.2. PET Boyutunun Rötre Üzerindeki Etkisi

PET agregalı hafif harç numunelerde iki farklı boyutlu atık PET şişe kırıkları

agrega olarak kullanılmıştır. Birinci tip karışımda atık PET şişe kırıkları tesislerden

elde edildiği gibi, elenmeden kullanılmıştır. Bu kırıkların maksimum tane boyutu 4

mm’dir. İkinci tip karışımda ise, atık PET şişe kırıkları eleklerden geçirilerek 1-2

mm aralığındaki kırıklar agrega olarak kullanılmıştır. PET boyutunun rötre

üzerindeki etkileri Şekil 4.52 ve Şekil 4.53’te sunulmuştur.


145


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


Şekil 4.52. P/B oranı 0.50 olan harçlarda PET boyutunun rötreye etkisi


146


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


Şekil 4.53. P/B oranı 0.60 olan harçlarda PET boyutunun rötreye etkisi

Şekil 4.52 ve Şekil 4.53 birlikte incelendiğinde; genel olarak 1-2 mm PET

boyutlu ve karışık PET boyutlu harçların rötre değerlerinin hemen hemen aynı


147

olduğu görülmüştür. Buradan yola çıkarak, PET agrega boyutunun rötre üzerinde

belirgin etkisi olmamıştır, denilebilir.

4.1.8.3. Puzolan İkamesinin Rötre Üzerindeki Etkisi

PET agregalı harç numunelerin hazırlanmasında, bağlayıcı olarak kullanılan

çimento, cüruf ve uçucu külün rötre üzerindeki etkileri Şekil 4.54-61’lerde

sunulmuştur.

P/B 0.50 S/B 0.50 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

) CP-1 (çimento)CCP-1 (curuf)CUP-1 (u.kül)


ikamesinin rötreye etkisi

P/B 0.50 S/B 0.45 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





148


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%




P/B 0.60 S/B 0.50 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





149

P/B 0.60 S/B 0.45 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





150

Neville ve Brooks (1993), beton karışımında çimento miktarının azalmasının

rötreyi de azalttığını bildirmektedirler. Ancak Tablo 4.16-19 ve Şekil 4.66-73’ler

incelendiğinde; çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilen, cüruflu

numunelerin rötre değerlerinin, bağlayıcı olarak sadece çimento içeren numunelerle

neredeyse aynı değerlerde çıktığı görülmektedir. PET agregalı hafif harçlar üzerinde

gerçekleştirilen bu çalışmada, %50 cüruf ikamesiyle karışımdaki çimento miktarı

yarı yarıya azalmıştır ancak, rötre değerlerinde 90. günden itibaren az bir miktar

azalma görülmüştür. Bunun sebebinin, çimentoyla yer değiştirilen cürufun rötre

mekanizmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Literatürde genel olarak, cüruf

içeren betonların rötre mekanizmalarının Portland çimentolu betonlara benzer olduğu

ve yüksek fırın cürufu kullanımının betonun kuruma rötresi üzerinde çok az bir

etkiye sebep olduğu söylenmektedir (Newman ve Choo, 2003; Wainwright, 1986;

Tokyay, 2003).

Bununla beraber, çimentolu ve cüruflu numuneler 90 güne kadar neredeyse

aynı rötre değerlerine sahipken; 90. günden sonra cüruflu numunelerin rötre

değerlerinde, çimentolu olanlara göre bir düşme gözlenmiştir. Bu düşme 180. güne

kadar devam etmiştir.

PET agregalı ve uçucu küllü harç numuneler ise, başlangıçta çimentolu ve

cüruflu harçlara yakın rötre değerleri gösterirken, genel olarak 15. günden sonra

diğerlerine göre oldukça düşük rötre değerlerine sahip olmuşlardır. Bu durum rötre

değerlerinin ölçüldüğü son güne kadar devam etmiştir.

Uçucu külün çimento ile kısmen yer değiştirilmesiyle çimento miktarını ve

karışım suyu ihtiyacını azaltmasından dolayı, uçucu kül katkılı betonlarda rötrenin

daha düşük olduğu literatürde belirtilmektedir (Ghosh ve Timusk, 1981; Cripwell ve

ark., 1984; Nelson ve ark., 1992; Teorenau ve Nicolescu, 1982).

Atiş ve ark. (2002-b), %10-30 oranlarında uçucu kül içeren harç numunelerin

kuruma rötrelerinin %30-40 civarında azalma gösterdiğini bildirmişlerdir.

Araştırmacılar rötredeki bu düşüşün; sabit su-bağlayıcı oranı ile üretilen karışımlarda

kullanılan uçucu külün, karışım suyunun bir kısmını kendine bağlayarak, karışımın

su-bağlayıcı oranını düşürmesinden dolayı gerçekleştiğini belirtmektedirler. Karahan

(2006), uçucu kül kullanımının betonda kuruma rötresini azalttığını, uçucu kül


151

katkılı betonların en düşük rötre değerlerinin %45 yer değiştirme oranında

görüldüğünü belirtmektedir.

Bu çalışmada da, çimentoyla ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilerek

kullanılan uçucu külün; PET agregalı harç numunelerin rötresini belirgin bir şekilde

azalttığı gözlenmiştir. PET agregalı hafif harç numunelerde görülen bu sonuç, doğal

agregalı betonlarla ilgili literatürle uyum içindedir, denilebilir.

4.1.8.4. S/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi


farklı S/B oranı kullanılmıştır. Su-bağlayıcı oranının rötre üzerindeki etkileri Şekil

4.62 ve Şekil 4.63’lerde sunulmuştur.

Şekil 4.62 ve 4.63 incelendiğinde, genel olarak S/B oranının 0.50’den 0.45’e

düşmesiyle rötre değerlerinde bir azalma görülmektedir, ancak bu etki çok belirgin

değildir. P/B oranı 0.50 olan hafif harçlarda, S/B oranın rötre üzerindeki etkisi, P/B

oranı 0.60 olan numunelere göre biraz daha belirgindir.

Bu çalışmada kullanılan iki S/B oranının birbirine yakın değerlerde

olmasından dolayı (0.50 ve 0.45), S/B oranının hafif harç numunelerin rötreleri

üzerinde olan etkisinin de çok az hissedildiği düşünülmektedir. S/B oranının 0.45’ten

daha düşük olması durumunda, rötre değerlerindeki azalmanın daha belirgin olacağı

tahmin edilmektedir.

Neville ve Brooks (1993), su-bağlayıcı oranı düştükçe ve beton karışımı

içindeki çimento miktarı azaldıkça rötrenin azaldığını bildirmektedirler. Buna benzer

olarak, Bilim (2006), cüruf ikameli betonlarda su-bağlayıcı oranının yükselmesi ile

rötre değerlerinde bir artışın olduğunu gözlemlemiştir. Literatürde belirtilen bu

sonuçlar, PET agregalı hafif harçlar için de geçerlidir, denilebilir.


152

çimentolu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-1 (S/B 0.50) CP-2 (S/B 0.45)

çimentolu (karışık)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-3 (S/B 0.50) CP-4 (S/B 0.45)

curuflu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu (karışık)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)

u.küllü (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)

u.küllü (karışık)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.62. P/B oranı 0.50 olan harçlarda S/B oranının rötreye etkisi


153

çimentolu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-5 (S/B 0.50) CP-6 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-7 (S/B 0.50) CP-8 (S/B 0.45)

curuflu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)

u.küllü (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

Şekil 4.63. P/B oranı 0.60 olan harçlarda S/B oranının rötreye etkisi


154

4.2. PET ve Kum Agregalı Harç Numunelerin Deney Sonuçları

Bu bölümde yer alan hafif harç numunelerde, atık PET şişe kırıklarıyla

birlikte, doğal agrega olarak kum kullanılmıştır. Kullanılan kumun maksimum tane

çapı 4 mm olup, çimento-kum oranı 1 alınmıştır. Karışımlarda kullanılan PET-kum

oranı ise 0.50’dir.

4.2.1. PET ve Kum Agregalı Harçların Yayılma Tablası (Kıvam) Değerleri

Araştırmada kullanılan PET ve kum agregalı harç karışımlara akışkan ilavesi

yapılmamış olup karışımların yayılma tablası testinde ölçülen değerler Tablo 4.18’de

verilmiştir.

Tablo 4.18. PET ve kum agregalı harç numunelerin yayılma değerleri (cm) karışım P/B PET

boyutu S/B K-CP (çimento)

K-CCP (cüruf)

K-CUP (u.kül)

1

0.50 1-2 mm 0.50 14.2 13.0 15.8

2 0.45 12.2 11.0 13.3 3

karışık 0.50 13.0 12.4 16.4

4 0.45 11.3 10.6 13.2 5

0.60 1-2 mm 0.50 14.0 12.3 13.0

6 0.45 11.2 10.2 11.7 7

karışık 0.50 12.3 11.4 13.2

8 0.45 10.9 10.0 11.5

Tablo 4.18’den görüleceği üzere, P/B oranı 0.60 olan karışımların, 0.50 P/B

oranlı karışımlara göre kıvamı düşüktür. Bu durum uçucu küllü karışımlarda daha

belirgindir. Eşit su miktarına sahip karışımlarda, PET agrega miktarının artmasının

karışımın işlenebilirliğini olumsuz yönde etkilediği düşünülmektedir.

PET ve kum agregalı harç numunelerde PET agrega boyutunun değişmesinin,

kıvam üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır. Cüruflu ve çimentolu karışımların kıvam

değerleri birbirlerine yakındır. Ancak uçucu küllü karışımların kıvamı hem

çimentolu, hem de cüruflu karışımlara göre yüksek çıkmıştır. Bu sonuç, uçucu kül

ikamesinin akıcılığı artırdığını göstermektedir. S/B oranı 0.45 olan karışımların

kıvamı, 0.50 S/B oranlı karışımlara göre düşük çıkmıştır.


155

4.2.2. PET ve Kum Agregalı Harçların Yaş Halde Birim Ağırlıkları

PET ve kum agregalı hafif harç karışımlar taze haldeyken birim ağırlıkları

ölçülerek, elde edilen değerler Tablo 4.19’da sunulmuştur. Taze harç karışımların yaş

birim ağırlık değerlerinin 1.81- 1.94 gr/cm3 arasında olduğu görülmüştür.

Tablo 4.19. PET ve kum agregalı harç numunelerin yaş birim ağırlıkları (gr/cm3) Karışım

no P/B PET boyutu S/B K-CP

(çimento) K-CCP (cüruf)

K-CUP (u.kül)

1 0.50

1-2 mm 0.50 1.88 1.88 1.86

2 0.45 1.88 1.88 1.85 3

karışık 0.50 1.89 1.88 1.87

4 0.45 1.94 1.94 1.85 5

0.60 1-2 mm 0.50 1.86 1.86 1.83

6 0.45 1.87 1.89 1.81 7

karışık 0.50 1.88 1.88 1.85

8 0.45 1.91 1.91 1.87

Çimentolu ve cüruflu karışımlarda P/B 0.50, S/B 0.45 olan ve karışık boyutlu

PET agrega içeren kumlu karışımların (4 no’lu karışımlar) en büyük yaş birim ağırlık

değerlerine sahip olduğu görülmektedir. Uçucu küllü karışımlarda ise, P/B 0.60, S/B

0.45 olan karışık boyutlu PET agrega içeren karışımın (8 no’lu karışım) yaş birim

ağırlık değerinin en yüksek olduğu görülmektedir. Sözü edilen bu karışımların basınç

dayanım değerleri de diğerlerinden daha yüksektir. Bu sonuçların benzeri, kumsuz

karışımlarda da görülmüştür.

Bu sonuçlardan yola çıkarak, yukarıda sözü edilen karışımlarda bulunan

karışık boyutlu PET kırıklarının boşlukları daha iyi doldurması ve bu karışımlarda

diğerlerine göre daha az miktarda su bulunması sebebiyle; diğerlerine göre daha az

boşluklu bir yapıya sahip oldukları söylenebilir. PET ve kum agregalı harçlarda, daha

yüksek basınç dayanım değerleri elde etmek için, sözü edilen karışım oranlarının,

diğer karışım oranlarına göre daha uygun olduğu düşünülmektedir.

P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasının, yaş birim ağırlıklar üzerinde

belirgin bir etkisi olmamıştır.

Cüruf ikamesi, çimentolu karışımlara göre yaş birim ağırlık değerlerini

hemen hemen etkilememiştir. Uçucu kül ikamesi ise, yaş birim ağırlık değerlerini


156

çimentolu olanlara göre düşürmüştür. Bu durum, P/B oranı 0.60 olan karışımlarda

daha belirgindir.

Su-bağlayıcı oranı 0.50’ten 0.45’e düştüğünde, genel olarak yaş birim ağırlık

değerleri artmıştır. Yukarıda yer alan sonuçların hepsi, sadece PET agreganın

kullanıldığı karışımlarda görülen sonuçlarla uyum içindedir.

4.2.3. PET ve Kum Agregalı Harçların Kuru Birim Ağırlıkları

Çimentolu, cüruf ve uçucu kül ikameli PET ve kum agregalı harç

numunelerin 3., 28. ve 180. günlerde ölçülen sertleşmiş haldeki birim ağırlık

değerleri Tablo 4.20’de sunulmuştur. PET ve kum agregalı hafif harç numunelerin

kuru birim ağırlıklarının genel olarak 1.64-1.85 gr/cm3 değerleri arasında olduğu

görülmüştür.

Tablo 4.20. PET ve kum agregalı numunelerin hava kurusu birim ağırlıkları (gr/cm3)

no

P/B PET boyutu S/B

K-CP (çimento) K-CCP (cüruf) K-CUP (u.kül)

3. Gün

28. Gün

180. Gün

3. Gün

28. Gün

180. Gün

3. Gün

28. Gün

180. Gün

1

0.50 1-2 mm

0.50 1.79 1.79 1.79 1.75 1.73 1.73 1.70 1.67 1.67 2 0.45 1.80 1.79 1.78 1.77 1.77 1.75 1.72 1.71 1.70 3 karışık 0.50 1.78 1.77 1.76 1.74 1.74 1.73 1.71 1.70 1.69 4 0.45 1.85 1.84 1.83 1.80 1.79 1.78 1.74 1.72 1.71 5

0.60 1-2 mm

0.50 1.73 1.72 1.72 1.70 1.69 1.69 1.68 1.64 1.64 6 0.45 1.75 1.73 1.72 1.74 1.74 1.73 1.70 1.65 1.65 7

karışık 0.50 1.76 1.74 1.73 1.75 1.70 1.69 1.72 1.66 1.66

8 0.45 1.78 1.78 1.76 1.77 1.74 1.72 1.72 1.71 1.70

Tablo 4.20’den görüleceği üzere, tüm numunelerin kuru birim ağırlıkları,

zaman bağlı olarak azalmaktadır.

Çimentolu, cüruf ikameli ve uçucu kül ikameli üç tür karışımda geçerli olan

sonuçlara göre; 4 numaralı harç numuneler (P/B 0.50, S/B 0.45 ve PET agrega

boyutu karışık olan numuneler) ölçülen tüm günlerde, en yüksek kuru birim ağırlık

değerlerine sahiptir. Daha önce de belirtildiği gibi, karışık boyutlu PET agregaların

boşlukları daha iyi doldurması, karışımda daha az su bulunması, dolayısıyla


157

numunenin daha az boşluklu bir yapıya sahip olması sebebiyle, bu numunelerin kuru

birim ağırlıklarının diğerlerinden yüksek olduğu düşünülmektedir.

P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, kuru birim ağırlıkları bir miktar

düşürmüştür. Karışık PET boyutlu numunelerin birim ağırlıkları, 1-2 mm PET

boyutlu olanlardan yüksek çıkmıştır.

Cüruflu numunelerin kuru birim ağırlıkları, çimentolu olanlardan düşüktür.

Uçucu küllü numunelerin kuru birim ağırlık değerleri ise; çimentolu ve cüruflu

olanlara göre oldukça düşmüştür. Bunun sebebi, uçucu külün özgül ağırlığının

diğerlerinden düşük olmasıdır. Bu sonuçlar kumsuz karışımlarla benzerdir. S/B

oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle kuru birim ağırlıklar artmıştır.

Tablo 4.20’de yer alan PET ve kum agregalı harç numunelerin 28 günlük

kuru birim ağırlık değerleri 1.85 gr/cm3 değerinin altında olduğu için, sözü edilen

numunelerin hepsinin birim ağırlık açısından taşıyıcı hafif beton sınıfına girmesi

mümkündür. Bu numunelerin basınç dayanım değerlerinin standarda uygun olması

halinde, taşıyıcı hafif beton olarak adlandırılmaları mümkün olacaktır.

4.2.4. PET ve Kum Agregalı Harçların Basınç Dayanımları

PET ve kum agregalı hafif harç numunelerin basınç dayanım değerlerini

tespit etmek amacıyla, ıslak ve kuru olmak üzere iki ayrı ortamda kür edilen

numuneler 1., 3., 7., 28., 90. ve 180. günlerde basınç deneyine tabi tutulmuştur. Islak

kür edilen numunelerin basınç dayanımları Tablo 4.21’de sunulmuştur.

Tablo 4.21 incelendiğinde; ıslak kür edilen çimentolu harç numunelerin 28

günlük basınç dayanım değerlerinin 23.2-27.0 MPa arasında olduğu; 180. günde ise,

bu değerlerin 26.5-32.5 MPa seviyelerine ulaştığı görülmektedir. Islak kür edilen

cüruflu harç numunelerin 28 günlük basınç dayanım değerleri ise 23.0-28.3 MPa

arasındadır. 180. günde ise cüruflu harçların basınç dayanım değerleri 27.0-31.8 MPa

seviyelerindedir. Islak kür edilen uçucu küllü harç numunelerin basınç dayanım

değerleri ise çimentolu ve cüruflu olanlara göre daha düşük çıkmıştır. Uçucu küllü

harçların 28 günlük basınç dayanım değerleri 14.3-18.7 MPa arasındadır. 180 günlük

basınç dayanım değerleri ise 20.1-24.4 MPa civarındadır.


158

Tablo 4.21. Islak kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28.

Gün 90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 13.0 18.1 20.2 23.9 25.7 26.5

K-CCP-1 6.8 13.7 18.9 23.0 26.0 27.0 K-CUP-1 4.5 9.0 10.8 16.8 19.0 20.4 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

12.2 18.9 22.5 26.0 28.0 29.7 K-CCP-2 9.9 18.3 23.2 27.3 29.5 30.9 K-CUP-2 5.9 9.7 12.3 18.7 20.8 21.7 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 10.6 17.7 20.5 24.8 26.8 27.9

K-CCP-3 6.1 12.9 20.4 26.2 27.4 28.6 K-CUP-3 4.8 8.0 11.2 15.8 19.4 20.1 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 14.4 22.5 23.6 27.0 28.8 30.6

K-CCP-4 8.4 15.4 21.9 28.3 29.6 31.1 K-CUP-4 5.8 10.9 13.1 18.0 20.9 21.9 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

9.5 14.7 17.0 23.2 26.5 27.5 K-CCP-5 5.8 11.0 18.3 23.0 27.1 27.9 K-CUP-5 4.5 7.3 9.2 14.3 19.3 21.8 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

8.7 15.8 21.5 25.1 28.1 30.7 K-CCP-6 6.4 12.6 19.2 27.4 30.0 31.4 K-CUP-6 4.8 7.8 10.0 17.1 22.0 23.0 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 8.7 16.3 20.6 24.0 28.4 30.3

K-CCP-7 1.3 9.0 15.1 23.1 28.5 30.1 K-CUP-7 1.2 6.4 9.7 14.4 20.4 23.1 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 9.3 17.3 22.3 26.7 30.8 32.5

K-CCP-8 4.0 11.1 18.6 27.7 29.9 31.8 K-CUP-8 4.3 8.1 11.5 17.6 22.0 24.4

Tablo 4.21’den görüldüğü gibi, ıslak kür edilen çimentolu ve cüruflu harç

numunelerin 28 günlük basınç dayanımları 17 MPa’ın oldukça üzerindedir.

Araştırma kapsamındaki numunelerin hepsinin 28 günlük kuru birim ağırlık değerleri

1.85 gr/cm3 değerinin altında olduğundan dolayı; bu çalışmada üretilen çimentolu ve

cüruflu, PET ve kum agregalı harç numunelerin taşıyıcı hafif beton olarak

adlandırılmasının mümkün olduğu düşünülmektedir.

Uçucu küllü harçların 28 günlük basınç dayanım değerleri incelendiğinde,

sadece S/B oranı 0.45 olan, ıslak kür edilen CUP-2, CUP-4, CUP-6 ve CUP-8 no’lu


159

numunelerin 28 günlük basınç dayanımlarının 17 MPa’dan yüksek olduğu

görülmektedir. Sözü edilen uçucu küllü, PET ve kum agregalı numuneler de taşıyıcı

hafif beton sınıfına girmektedir, denilebilir

Kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç dayanımları

Tablo 4.22’de sunulmuştur.

Tablo 4.22. Kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28.

Gün 90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 13.0 15.8 17.4 21.6 23.4 24.1

K-CCP-1 6.8 12.3 17.1 20.2 22.2 23.7 K-CUP-1 4.5 8.4 9.6 11.3 13.7 14.8 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

12.2 18.0 19.2 23.2 25.3 26.1 K-CCP-2 9.9 16.0 18.0 21.0 24.2 25.5 K-CUP-2 5.9 9.8 11.3 14.0 16.2 17.7 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 10.6 16.4 18.2 21.7 23.8 25.7

K-CCP-3 6.1 9.4 16.9 19.3 22.5 23.7 K-CUP-3 4.8 7.7 10.6 13.0 15.1 15.8 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 14.4 19.7 21.8 24.3 26.3 27.4

K-CCP-4 8.4 13.5 18,3 21.7 23.8 24.8 K-CUP-4 5.8 9.3 12.1 13.9 17.0 17.5 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

9.5 10.2 13.1 17.7 19.6 21.0 K-CCP-5 5.8 9.0 12.5 15.3 16.9 18.8 K-CUP-5 4.5 6.5 8.3 9.4 10.5 12.6 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

8.7 14.5 18.0 21.1 22.4 23.3 K-CCP-6 6.4 10.3 15.1 18.9 20.4 22.3 K-CUP-6 4.8 7.2 9.0 10.3 11.3 13.1 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 8.7 14.5 17.3 19.0 20.9 22.7

K-CCP-7 1.3 8.4 13.3 15.7 17.8 19.8 K-CUP-7 1.2 6.3 8.9 10.4 11.9 13.7 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 9.3 15.8 18.8 20.2 21.5 23.5

K-CCP-8 4.0 9.6 14.0 16.7 18.5 20.0 K-CUP-8 4.3 7.3 9.9 12.4 13.6 14.8

Tablo 4.22’de yer alan 28 günlük basınç dayanım değerleri incelendiğinde;

çimentolu numunelerin 17.7-24.3 MPa seviyeleri arasında, cüruflu numunelerin


160

15.3-21.7 MPa seviyelerinde ve uçucu küllü numunelerin de 9.4-14.0 MPa

seviyelerinde değerlere sahip olduğu görülmektedir.

Sözü edilen numunelerin 180 günlük basınç dayanım değerleri ise, çimentolu

ve cüruflu numunelerde 20 MPa’ın üzerinde; uçucu küllü numunelerde ise 12.6

MPa’ın üzerindedir.

Tablo 4.21 ve 4.22 birlikte incelendiğinde, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü

numunelerin hepsinde geçerli olmak üzere; en yüksek basınç dayanım değerleri,

genel olarak 4 no’lu numunelerde görülmüştür. Bu durum, PET ve kum agregalı

hafif harç numuneler içinde, 4 no’lu numunelerin S/B oranlarının diğerlerinden

düşük (0.45) ve PET agrega tipinin karışık boyutlu olmasından dolayı; diğer

karışımlara göre daha az boşluklu yapıya sahip olduklarını göstermektedir. Bu

numunelerin birim ağırlıkları da diğerlerinden yüksek çıkmıştır. Bu sonuç sadece

PET agrega içeren harç numunelerle de benzerdir.

Tablo 4.21 ve Tablo 4.22’de yer alan PET ve kum agregalı harç numunelerin

basınç dayanım değerleri beş başlık altında ele alınarak; P/B oranının, PET agrega

boyutunun, puzolan ikamesinin, S/B oranının ve kür şartlarının basınç dayanımı

üzerindeki etkileri grafiklerle sunulmuştur.

4.2.4.1. P/B Oranının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde 0.50 ve 0.60 olmak üzere

iki P/B oranı kullanılmıştır. (1-4 numaralar P/B oranı 0.50 olan numuneleri, 5-8

numaralar ise P/B oranı 0.60 olan karışımları temsil etmektedir.)

S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harç

numunelerde, P/B oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.64’te sunulmuştur.


161


0

510

15

2025

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (P/B 0.50) K-CP-5 (P/B 0.60)


0

5

1015

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (P(B 0.50) K-CP-5 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

510

15

2025

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1 (P/B 0.50) K-CCP-5 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

510

15

2025

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1(P(B 0.50) K-CCP-5 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (P/B 0.50) K-CUP-5 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (P(B 0.50) K-CUP-5 (P/B 0.60)

Şekil 4.64. S/B 0.50 ve PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B

oranının basınç dayanımına etkisi

Şekil 4.64 incelendiğinde, P/B oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında, ıslak kür

edilen numunelerin basınç dayanımları değişmezken, kuru kür edilen numunelerin

dayanım değerlerinde düşme görülmüştür.


numunelerde, P/B oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.65’te sunulmuştur.


162


05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-2 (P/B 0.50) K-CP-6 (P/B 0.60)


05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-2 (P(B 0.50) K-CP-6 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-2 (P/B 0.50) K-CCP-6 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-2(P(B 0.50) K-CCP-6 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-2 (P/B 0.50) K-CUP-6 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-2 (P(B 0.50) K-CUP-6 (P/B 0.60)



Şekil 4.65’te yer alan grafikler incelendiğinde, P/B oranı 0.50’den 0.60’a

çıkması, ıslak kür edilen numunelerin basınç dayanımlarını etkilemezken, kuru kür

edilen numunelerin dayanım değerlerini düşürmüştür.

S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harç numunelerde,

P/B oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.66’da sunulmuştur.


163


05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-3 (P/B 0.50) K-CP-7 (P/B 0.60)


05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-3 (P(B 0.50) K-CP-7 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-3 (P/B 0.50) K-CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-3(P(B 0.50) K-CCP-7 (P/B 0.60)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-3 (P/B 0.50) K-CUP-7 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-3 (P(B 0.50) K-CUP-7 (P/B 0.60)

Şekil 4.66. S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B


Şekil 4.66’dan görüleceği üzere, ıslak kür edilen 0.50 ve 0.60 P/B oranlı

numunelerin basınç dayanım değerleri birbirine yakındır. Ancak kuru kür edilen 0.60

P/B oranlı numunelerin basınç değerleri 0.50 P/B oranlılardan düşük çıkmıştır.


P/B oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.67’de sunulmuştur.


164


05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-4 (P/B 0.50) K-CP-8 (P/B 0.60)


05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-4 (P(B 0.50) K-CP-8 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-4 (P/B 0.50) K-CCP-8 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

05

101520253035

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-4(P(B 0.50) K-CCP-8 (P/B 0.60)


0

5

1015

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-4 (P/B 0.50) K-CUP-8 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

05

1015

2025

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-4 (P(B 0.50) K-CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.67. S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B


Şekil 4.67’den görüleceği üzere, ıslak kür edilen numunelerde P/B oranının

0.50’den 0.60’a çıkması basınç dayanımlarını etkilemezken, kuru kür edilen

numunelerde dayanımları bir miktar düşürmüştür.

Yukarıda yer alan 4.64-67 şekilleri birlikte incelendiğinde, genel olarak ıslak

kür edilen PET ve kum agregalı harçlarda P/B oranının artmasının basınç dayanımını

olumsuz etkilemediği görülmektedir. P/B 0.60 olan harçların dayanım değerleri 0.50


165

P/B oranlı numunelerle ilk günlerden itibaren hemen hemen aynıdır. Kuru kür edilen

0.60 P/B oranlı harçların basınç dayanımları ise, 0.50 P/B oranlı harçlara göre ilk

günlerden itibaren düşük çıkmıştır. Bu sonuç, sadece PET agrega içeren

numunelerde de benzer şekilde ortaya çıkmıştır.

Ancak, P/B oranının 0.60’tan daha fazla olması durumunda, hem ıslak hem

de kuru kür edilen numunelerin basınç dayanım değerlerinde bir düşmenin olacağı

tahmin edilmektedir. Çünkü, plastik agrega ile çimento hamuru arasındaki

bağlantının, doğal agrega ve çimento arasındaki bağlantıya göre oldukça zayıf

olduğu literatürde belirtilmektedir (Koide ve ark, 2002; Gavela ve ark, 2004; Shehata

ve ark., 1996).

4.2.4.2. PET Boyutunun Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde doğal ince agregayla

birlikte, iki farklı boyutlu PET agrega tipi kullanılmıştır. 1, 2, 5 ve 6 no’lu

numunelerde boyutu 1-2 mm arasında olan atık PET kırıkları kullanılmıştır. 3, 4, 7

ve 8 no’lu numunelerin üretiminde ise, karışık boyutlu (0-4 mm) PET kırıkları

kullanılmıştır.

P/B 0.50, S/B 0.50 olan PET ve kum agregalı harç numunelerde PET agrega

boyutunun basınç dayanımına etkisi Şekil 4.68’de sunulmuştur.

Şekil 4.68’den görüleceği üzere, 0.50 P/B, 0.50 S/B oranlı, hem ıslak hem de

kuru kür edilen kumlu harçlarda PET boyutunun basınç dayanımı üzerinde belirgin

bir etkisi olmamıştır.


166


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (1-2 mm) K-CP-3 (karışık)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1 (1-2 mm) K-CCP-3 (karışık)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (1-2 mm) K-CCP-3 (karışık)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (1-2 mm) K-CUP-3 (karışık)

Şekil 4.68. P/B 0.50, S/B 0.50 olan PET ve kum agregalı harçlarda PET agrega

boyutunun basınç dayanımına etkisi


boyutunun basınç dayanımına etkisi Şekil 4.69’da sunulmuştur.


167


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


ıslak u.küllü-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.69’dan görüleceği üzere 0.50 P/B, 0.45 S/B oranlı kumlu harçlarda

her iki kür durumunda da PET agrega boyutunun değişmesinin basınç dayanımı

üzerinde gözle görülür bir etkisi olmamıştır.


168


boyutunun basınç dayanımına etkisi Şekil 4.70’te sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

5K-CUP-5 (1-2 mm) K-CUP-7 (karışık)




169

Şekil 4.70’ten görüleceği üzere, her iki kür durumunda da karışık boyutlu

PET agregalı harçların dayanımı, 1-2 mm boyutlu harçlardan yüksek çıkmıştır.


boyutunun basınç dayanımına etkisi Şekil 4.71’de sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç d

ayan

ımı (

MPa

)K-CP-6 (1-2 mm) K-CP-8 (karışık)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)



0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)





170

Şekil 4.71’den görüleceği üzere, 0.60 P/B, 0.45 S/B oranlı kumlu harçlarda

PET boyutunun basınç dayanımı üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır. Bu karışımların

S/B oranının diğer karışımlara göre düşük olması; bunun yanında P/B oranının

diğerlerinden yüksek olması sebebiyle karışımın işlenebilirliğinin olumsuz yönde

etkilenmesi ve harç karışım içindeki malzemelerin homojen bir şekilde dağılamaması

sebebiyle; basınç dayanım değerlerinin diğer karışımlara göre düzensiz çıktığı


Şekil 4.68-71’ler birlikte incelendiğinde, genel olarak PET agrega boyutunun

değişmesinin, kumlu harçların basınç dayanım değerleri üzerinde belirgin bir etkisi

olmadığı görülmektedir. Bu bulgudan yola çıkıldığında, PET agregalı ve kumlu

harçlarda kullanılan kum miktarının karışımdaki PET agrega miktarının yaklaşık 2

katı kadar olmasından dolayı, PET agrega boyutunun basınç değerleri üzerindeki

etkisi belirgin olmamıştır, denilebilir.

Bununla beraber, 0.60 P/B ve 0.50 S/B oranlı, ıslak kür edilen kumlu

harçlarda karışık boyutlu PET agrega içeren numunelerin dayanımları 1-2 mm

boyutlu olanlardan biraz yüksek çıkmıştır. Bunun sebebi ise, 0.60 P/B oranlı kumlu

harçlarda, 0.50 P/B oranlı harçlara göre %20 oranında daha fazla PET agrega

bulunmasıdır. Dolayısıyla kumlu karışımlardaki PET agrega miktarı artınca, PET

agrega boyutunun etkisi de daha belirgin olmaktadır.

Oysa, kumsuz numunelerde PET agrega boyutunun değişmesi, basınç

dayanım değerlerini belirgin bir şekilde etkilemiştir. Çünkü, kumsuz harçlarda

agrega olarak sadece PET kırıklarının bulunmasından dolayı, PET boyutunun etkisi

daha belirgin olarak gözlenmektedir.

4.2.4.3. Puzolan İkamesinin Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde bağlayıcı olarak

çimentonun yanı sıra, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül de kullanılmıştır. Bu mineral

katkılar çimentoyla %50 oranında yer değiştirilerek bağlayıcı olarak kullanılmıştır.

Puzolan ikamesinin PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç

dayanımları üzerindeki etkisi Şekil 4.72-79’larda sunulmuştur.


171

ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (çimento) K-CCP-1 (curuf) K-CUP-1 (u.kül)

kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


Şekil 4.72. P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı

harçlarda puzolan ikamesinin basınç dayanımına etkisi

ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


Şekil 4.73 . P/B 0.50, S/B 0.45, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı


ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


Şekil 4.74. P/B 0.50, S/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı



172

ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

BAsı

nç D

ayan

ımı (

MPa

)





173

ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.72-79’lar birlikte incelendiğinde, PET ve kum agregalı harç

numunelerin dayanım kazanma mekanizmalarının doğal agregalı betonlara benzer

olduğu; erken yaşlarda daha fazla olan dayanım kazanma hızının, ilerleyen

zamanlarda gittikçe azalan bir tempoda devam ettiği görülmektedir.

Araştırma kapsamında üretilen PET ve kum agregalı harç numunelerin

hepsinde geçerli olmak üzere; ıslak kür edilen % 50 cüruf ikameli numunelerin

basınç dayanımları, genel olarak 28. güne yaklaşıldığında, çimentolu numunelerin

basınç dayanımlarını yakalamıştır ve sonraki günlerde çimentolu numunelerle çok

yakın değerler sergilemişlerdir. Islak kür edilen PET ve kum agregalı harç numuneler

üzerinde görülen bu sonuç, sadece PET agrega içeren numunelerle de benzer olup,

cüruflu betonlarla ilgili literatürle uyum içerisindedir.


174

Kuru kür edilen cüruflu numunelerin basınç dayanım değerleri ise çimentolu

olanlara çok yakın olmakla beraber, genel olarak çimentolu numunelerden düşük

çıkmıştır. Özellikle P/B 0.60 olan ve kuru kür edilen cüruflu numunelerin basınç

dayanım değerleri tüm günlerde çimentolu numunelerden geride kalmıştır.

Uçucu külün çimentoyla %50 oranında yer değiştirildiği PET ve kum

agregalı harç numuneler ise, çimentolu ve cüruflu numunelere göre daha düşük

basınç dayanım değerleri göstermiş ve hiçbir günde çimentolu ve cüruflu numuneleri

yakalayamamıştır. Hem ıslak hem de kuru kür edilen uçucu küllü numunelerde

gözlenen bu sonuç, sadece PET agrega içeren harç numunelerde de benzerdir. Bu

durumun, uçucu külün çimentoyla %50 gibi yüksek bir yer değişim oranıyla

kullanılmasından dolayı gerçekleştiği düşünülmektedir.

Cüruflu ve uçucu küllü PET agregalı ve kumlu harç numunelerin, bağlayıcı

olarak sadece çimento içeren PET agregalı ve kumlu harç numunelerin basınç

dayanım değerlerine yaklaşım oranlarını belirlemek amacıyla; ıslak kür edilen

cüruflu ve uçucu küllü harçların çeşitli günlerdeki dayanım değerleri, aynı karışım

oranlarına sahip çimentolu harçların dayanım değerlerine bölünmüş ve çimentolu

dayanımların bir yüzdesi olarak Tablo 4.23’te sunulmuştur.

Tablo 4.23 incelendiğinde, ıslak kür edilen cüruflu numunelerin basınç

dayanım değerlerinin genel olarak 28. günden itibaren çimentolu numuneleri

yakaladığı ve ilerleyen günlerde de bu değerlerin genel olarak birbirine çok yakın

olduğu görülmektedir. İlk günlerdeki basınç dayanım değerleri çimentolu

numunelere göre oldukça düşük olan uçucu küllü numuneler ise zamanla daha hızlı

dayanım kazanmış ve 180. günde çimentolu numunelerin yaklaşık %75’ine yakın

dayanım değerleri sergilemişlerdir.


175

Tablo 4.23. Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç dayanımlarının çimentolu harçların basınç dayanımları ile karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-1 52.3 75.7 93.6 96.2 101.2 101.9 K-CUP-1 34.6 49.7 53.5 70.3 73.9 77.0 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-2 81.1 96.8 103 105 105 104 K-CUP-2 48.4 51.3 54.7 71.9 74.3 73.1 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-3 57.5 72.9 99.5 106 102 103 K-CUP-3 45.3 45.2 54.6 63.7 72.4 72.0 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-4 58.3 68.4 92.8 105 103 102 K-CUP-4 40.3 48.4 55.5 66.7 72.6 71.6 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 K-CCP-5 61.1 74.8 108 99.1 102 101 K-CUP-5 47.4 49.7 54.1 61.6 72.8 79.3 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-6 73.6 79.7 89.3 109 107 102 K-CUP-6 55.2 49.4 46.5 68.1 78.3 74.9 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-7 14.9 55.2 73.3 96.3 100 99.3 K-CUP-7 13.8 39.3 47.1 60.0 71.8 76.2 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-8 43.0 64.2 83.4 104 97.1 97.8 K-CUP-8 46.2 46.8 51.6 65.9 71.4 75.1

Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların çeşitli günlerdeki dayanım

değerleri, aynı karışım oranlarına sahip çimentolu harçların dayanım değerlerine

bölünmüş ve çimentolu dayanımların bir yüzdesi olarak Tablo 4.24’te sunulmuştur.

Tablo 4.24 incelendiğinde, kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü

numunelerin basınç dayanım değerlerinin, kendileriyle aynı karışım oranlarına sahip

çimentolu numunelerin altında kaldığı görülmektedir. Ancak, cüruflu numuneler

uçucu küllü numunelere göre daha hızlı dayanım gelişimi göstererek, 28. günden

itibaren çimentolu numunelerle olan dayanım farkını %20’nin altına düşürmüş ve

ilerleyen günlerde bu fark %15’in altına düşmüştür. Uçucu küllü numuneler de


176

cüruflu numuneler gibi başlangıçta çok düşük basınç dayanımları sergilemişlerdir.

Ancak, zamanla dayanım kazanma hızları bir miktar artmış ve 180. günlerde

çimentolu numunelerle aralarındaki basınç dayanım farkı %40 civarına düşmüştür.

Tablo 4.24. Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların basınç dayanımlarının çimentolu harçların basınç dayanımları ile karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-1 52.3 77.8 98,3 93,5 94,9 98,3 K-CUP-1 34.6 53.2 55,2 52,3 58,5 61,4 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-2 81.1 88,9 93,8 90,5 95,7 97,7 K-CUP-2 48.4 54,4 58,9 60,3 64 67,8 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-3 57.5 57,3 92,9 88,9 94,5 92,2 K-CUP-3 45.3 47 58,2 59,9 63,4 61,5 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-4 58.3 68,5 83,9 89,3 90,5 90,5 K-CUP-4 40.3 47,2 55,5 57,2 64,6 63,9 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 K-CCP-5 61.1 88,2 95,4 86,4 86,2 89,5 K-CUP-5 47.4 63,7 63,4 53,1 53,6 60 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-6 73.6 71 83,9 89,6 91,1 95,7 K-CUP-6 55.2 49,7 50 48,8 50,4 56,2 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-7 14.9 57,9 76,9 82,6 85,2 87,2 K-CUP-7 13.8 43,4 51,4 54,7 56,9 60,4 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-8 43.0 60,8 74,5 82,7 86 85,1 K-CUP-8 46.2 46,2 52,7 61,4 63,3 63

4.2.4.4. S/B Oranının Basınç Dayanımları Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harçların üretiminde 0.50 ve 0.45 olmak üzere iki farklı

S/B oranı kullanılmıştır. 1, 3, 5 ve 7 no’lu numunelerde S/B oranı 0.50 alınmıştır. 2,

4, 6 ve 8 no’lu numunelerde ise S/B oranı 0.45’e düşürülmüştür. S/B oranının PET


177

ve kum agregalı harçların basınç dayanımları üzerindeki etkisi Şekil 4.80-83’lerde

sunulmuştur. P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harç

numunelerde S/B oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.80’de sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CP-1 (S/B 0.50) K-CP-2 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CP-1 (S/B 0.50) K-CP-2 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CCP-1 (S/B 0.50) K-CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CCP-1 (S/B 0.50) K-CCP-2 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CUP-1 (S/B 0.50) K-CUP-2 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CUP-1 (S/B 0.50) K-CUP-2 (S/B 0.45)

Şekil 4.80. P/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harçlarda S/B



178

P/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harç numunelerde S/B

oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.81’de sunulmuştur.


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CP-3 (S/B 0.50) K-CP-4 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CP-3 (S/B 0.50) K-CP-4 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CCP-3 (S/B 0.50) K-CCP-4 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CCP-3 (S/B 0.50) K-CCP-4 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CUP-3 (S/B 0.50) K-CUP-4 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bas

ınç

Day

anım

ı (M

Pa)

K-CUP-3 (S/B 0.50) K-CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.81. P/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda S/B


P/B 0.60, PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harç numunelerde

S/B oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.82’de sunulmuştur.


179


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-5 (S/B 0.50) K-CP-6 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-5 (S/B 0.50) K-CP-6 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-5 (S/B 0.50) K-CCP-6 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-5 (S/B 0.50) K-CCP-6 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-5 (S/B 0.50) K-CUP-6 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-5 (S/B 0.50) K-CUP-6 (S/B 0.45)



P/B 0.60, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda S/B

oranının basınç dayanımına etkisi Şekil 4.83’te sunulmuştur.


180


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-7 (S/B 0.50) K-CP-8 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-7 (S/B 0.50) K-CP-8 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-7 (S/B 0.50) K-CCP-8 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-7 (S/B 0.50) K-CCP-8 (S/B 0.45)


0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-7 (S/B 0.50) K-CUP-8 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Bası

nç D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-7 (S/B 0.50) K-CUP-8 (S/B 0.45)



Şekil 4.80-83’ler birlikte incelendiğinde, S/B oranının 0.50’den 0.45’e

düşmesiyle hem ıslak hem de kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin

basınç dayanımlarının arttığı görülmektedir. Bu sonuç; sadece PET agrega içeren

harç numunelerle benzer olup literatürle de uyumludur.


181

4.2.4.5. Kür Şartlarının Basınç Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Kür şartlarının PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç dayanımları

üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü PET

agregalı hafif harç numunelerin kuru kür durumlarındaki basınç dayanım değerleri

ıslak kür durumundaki basınç dayanım değerlerine bölünmüş ve sonuçlar yüzde

olarak Tablo 4.25’de sunulmuştur.

Tablo 4.25. Kuru kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarının, ıslak kür edilen harç numunelerin basınç dayanımlarına oranı (%)


Gün 7.

Gün 28.

Gün 90.

Gün 180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 87.3 86.1 90.4 91.1 90.9

K-CCP-1 89.8 90.5 87.8 85.4 87.8 K-CUP-1 93.3 88.9 67.3 72.1 72.5 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

95.2 85.3 89.2 90.4 87.9 K-CCP-2 87.4 77.6 76.9 82.0 82.5 K-CUP-2 101 91.9 74.9 77.9 81.6 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 92.7 88.8 87.5 88.8 92.1

K-CCP-3 72.9 82.8 73.7 82.1 82.9 K-CUP-3 96.3 94.6 82.3 77.8 78.6 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 87.6 92.4 90.0 91.3 89.5

K-CCP-4 87.7 83.6 76.7 80.4 79.7 K-CUP-4 85.3 92.4 77.2 81.3 79.9 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

69.4 77.1 76.3 74.0 76.4 K-CCP-5 81.8 68.3 66.5 62.4 67.4 K-CUP-5 89.0 90.2 65.7 54.4 57.8 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

91.8 83.7 84.1 79.7 75.9 K-CCP-6 81.7 78.6 69.0 68.0 71.0 K-CUP-6 92.3 90.0 60.2 51.4 57.0 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 89.0 84.0 79.2 73.6 74.9

K-CCP-7 93.3 88.1 68.0 62.5 65.8 K-CUP-7 98.4 91.8 72.2 58.3 59.3 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 91.3 84.3 75.7 69.8 72.3

K-CCP-8 86.5 75.3 60.3 61.9 62.9 K-CUP-8 90.1 86.1 70.5 61.8 60.7


182

Tablo 4.25’ten görüleceği üzere, kuru kür edilen harçların basınç dayanımları

genel olarak tüm günlerde ıslak kür edilenlere göre düşüktür. P/B oranı 0.60 olan

numunelerin 0.50 P/B oranlı numunelere göre kür şartlarından daha fazla

etkilendikleri görülmektedir.

Kuru kür edilen çimentolu numuneler, 28. günde ıslak kür edilenlerin 75-90’ı

kadar dayanım sergilemiş; 180. günde bu oranlar çok fazla değişmeyip %72-92

olmuştur. Kuru kür edilen cüruflu numuneler, 28. günde ıslak kür edilenlerin %60-

87’si kadar dayanım gösterirken; 180. günde bu oranlar %62-87 olmuştur. Kuru kür

edilen uçucu küllü numuneler ise, 28. günde ıslak kür edilenlerin dayanımlarının

%60-82’si kadar dayanım değerleri sergilemişlerdir. 180. günde kuru kür edilen

numuneler, ıslak kür edilenlerin %57-81’i kadar dayanım göstermişlerdir.

Bu bulgulardan yola çıkılarak, kuru kür koşullarından en fazla etkilenen

numunelerin, uçucu kül ve cüruf ikameli numuneler olduğu söylenebilir. Kuru kür

edilen çimentolu numuneler diğerlerine göre az bir miktar daha fazla dayanım

göstermişlerdir.

Genel olarak PET ve kum agregalı harç numunelerin 28. günde görülen ıslak

ve kuru kür koşullarındaki dayanım farkları ilerleyen günlerde çok fazla artmamıştır.

180. günde ölçülen bu oranlar, 28. gündeki oranlarla neredeyse aynıdır.

4.2.5. PET ve Kum Agregalı Harçların Eğilme Dayanımları

Islak ve kuru olmak üzere iki ayrı ortamda kür edilenş PET ve kum agregalı

harç numuneler 1., 3., 7., 28., 90. ve 180. günlerde üçte bir noktalarından yükleme

deneyine tabi tutularak; numunelerin belirtilen günlerdeki eğilme dayanım değerleri

tespit edilmiştir. Islak kür edilen PET ve kum agregalı numunelerin çeşitli günlerdeki

eğilme değerleri Tablo 4.26’da sunulmuştur.


183

Tablo 4.26. Islak kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin eğilme dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 3.0 3.4 4.0 4.7 5.0 5.4

K-CCP-1 1.8 2.9 4.0 4.6 5.2 5.6 K-CUP-1 1.3 2.0 2.5 3.1 4.2 4.6 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

2.9 3.4 4.3 4.8 6.7 6.9 K-CCP-2 2.1 3.6 4.4 5.0 6.8 7.0 K-CUP-2 1.7 2.5 2.9 3.9 5.9 6.0 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 2.6 3.6 4.0 5.0 5.5 6.3

K-CCP-3 1.7 2.6 3.3 4.4 4.7 5.4 K-CUP-3 1.2 2.3 2.5 3.1 3.5 4.4 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 2.9 4.2 4.5 4.8 5.7 6.8

K-CCP-4 1.5 3.2 3.7 4.8 5.5 6.0 K-CUP-4 1.4 2.4 2.9 3.8 4.6 5.1 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

2.3 2.9 3.7 4.1 4.4 5.0 K-CCP-5 1.4 2.6 3.2 3.9 4.3 4.8 K-CUP-5 1.1 2.1 2.3 2.9 3.7 4.2 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

2.3 3.0 3.6 4.0 4.7 5.6 K-CCP-6 1.1 2.6 3.7 4.7 5.1 5.8 K-CUP-6 1.1 1.9 2.2 3.4 4.3 4.7 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 2.3 3.8 4.1 4.6 5.1 5.5

K-CCP-7 0.6 2.6 3.1 4.0 4.5 5.0 K-CUP-7 0.8 1.7 2.2 2.9 3.3 3.9 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 1.9 3.3 3.7 4.8 5.3 5.7

K-CCP-8 1.0 2.4 3.6 4.1 5.3 5.7 K-CUP-8 1.3 2.2 2.4 3.4 4.5 4.8

Tablo 4.26’dan görüleceği üzere; ıslak kür edilen çimentolu numunelerin 28

günlük eğilme dayanımları 4.0-5.0 MPa değerleri arasında iken; cüruflu numunelerin

28 günlük eğilme dayanımları 3.9-5.0 MPa arasında ve uçucu küllü numunelerin 28

günlük eğilme dayanımları ise; 2.9-3.9 MPa arasındadır. 180. günde ulaşılan en

yüksek eğilme değerleri çimentolu numunelerde 6.9 MPa, cüruflu numunelerde 7.0

MPa ve uçucu küllü numunelerde 6.0 MPa’dır. Bu sonuçlara göre, ıslak kür edilen

cüruflu numunelerin eğilme dayanım değerlerinin çimentolu numunelere oldukça

yakın olduğu görülmektedir. Uçucu küllü numunelerin eğilme dayanımları ise


184

diğerlerine göre biraz daha düşüktür. Bu sonuç, sadece PET agrega içeren harç

numunelerle de benzerdir.

Kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin çeşitli yaşlardaki

eğilme değerleri Tablo 4.27’de sunulmuştur.

Tablo 4.27. Kuru kür edilen PET ve kum agregalı harç numunelerin eğilme

dayanımları (MPa)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 3.0 3.1 3.6 4.0 4.2 4.3

K-CCP-1 1.8 2.4 3.0 3.6 3.9 4.2 K-CUP-1 1.3 1.9 2.1 2.4 3.2 3.6 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

2.9 3.0 3.5 4.2 5.3 6.0 K-CCP-2 2.1 3.0 3.8 4.1 5.2 5.9 K-CUP-2 1.7 2.6 2.8 3.1 4.6 4.8 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 2.6 3.4 3.8 4.1 4.7 5.2

K-CCP-3 1.7 2.3 3.2 3.7 4.2 4.9 K-CUP-3 1.2 2.1 2.3 2.9 3.2 3.7 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 2.9 3.8 4.0 4.3 4.8 5.7

K-CCP-4 1.5 2.6 3.1 3.8 4.4 5.1 K-CUP-4 1.4 2.1 2.7 2.8 3.5 4.4 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

2.3 2.6 3.3 3.4 3.8 4.3 K-CCP-5 1.4 2.3 2.6 2.9 3.2 3.6 K-CUP-5 1.1 1.9 2.0 2.4 2.7 3.2 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

2.3 2.6 3.0 3.7 4.1 4.9 K-CCP-6 1.1 1.9 2.6 3.1 4.1 5.1 K-CUP-6 1.1 1.8 2.0 2.5 3.1 3.6 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 2.3 2.9 3.3 4.0 4.5 4.8

K-CCP-7 0.6 1.9 2.6 3.0 3.5 4.0 K-CUP-7 0.8 1.6 2.0 2.5 3.0 3.3 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 1.9 2.5 3.4 4.1 4.6 5.0

K-CCP-8 1.0 1.9 2.5 3.2 4.3 4.8 K-CUP-8 1.3 2.1 2.2 2.7 3.2 3.8

Tablo 4.27’den görüleceği üzere, kuru kür edilen çimentolu numunelerin 28

günlük eğilme dayanımları 3.4-4.3 MPa değerleri arasındadır. Kuru kür edilen

cüruflu numunelerin 28 günlük eğilme dayanımları 2.9-4.1 MPa seviyelerindedir.

Uçucu küllü harç numunelerin 28 günlük eğilme dayanımları ise; 2.4-3.1 MPa


185

arasındadır. 180. günde görülen en yüksek eğilme dayanım değerleri ise çimentolu

numunelerde 6.0 MPa, cüruflu numunelerde 5.9 MPa ve uçucu küllü numunelerde

4.8 MPa’dır.

PET ve kum agregalı harç numunlerde; P/B oranının, PET agrega boyutunun,

puzolan ikamesinin, S/B oranının ve kür şartlarının eğilme dayanımı üzerindeki

etkilerini incelemek amacıyla, Tablo 4.26 ve Tablo 4.27’de yer alan değerler, beş

başlık altında incelenmiştir.

4.2.5.1. P/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi


iki PET-bağlayıcı oranı kullanılmıştır. 1-4 numaralar P/B oranı 0.50 olan numuneleri,

5-8 numaralar ise P/B oranı 0.60 olan numuneleri temsil etmektedir.


numunelerde, P/B oranının eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.84’te sunulmuştur.


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (P/B 0.50) K-CP-5 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (P/B 0.50) K-CP-5 (P/B 0.60)


186

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1 (P/B 0.50) K-CCP-5 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1 (P/B 0.50) K-CCP-5 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (P/B 0.50) K-CUP-5 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (P/B 0.50) K-CUP-5 (P/B 0.60)


oranının eğilme dayanımına etkisi

Şekil 4.84’te yer alan grafikler incelendiğinde, hem ıslak hem de kuru kür

koşullarında, P/B oranı 0.50’den 0.60’a çıktığında eğilme dayanımları düşmüştür.


numunelerde, P/B oranının eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.85’te sunulmuştur.


187


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-2 (P/B 0.50) K-CP-6 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-2 (P/B 0.50) K-CP-6 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-2 (P/B 0.50) K-CCP-6 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-2 (P/B 0.50) K-CCP-6 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-2 (P/B 0.50) K-CUP-6 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-2 (P/B 0.50) K-CUP-6 (P/B 0.60)



Şekil 4.85 incelendiğinde, her iki kür durumu için geçerli olmak üzere, S/B

0.45 ve PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harçlarda, P/B oranı 0.50’den

0.60’a çıktığında, eğilme dayanımlarının düştüğü ve bu durumun 0.50 S/B oranlı

karışımlara göre daha belirgin olduğu görülmektedir.


188


P/B oranının eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.86’da sunulmuştur.


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-3 (P/B 0.50) K-CP-7 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-3 (P/B 0.50) K-CP-7 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-3 (P/B 0.50) K-CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-3 (P/B 0.50) K-CCP-7 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-3 (P/B 0.50) K-CUP-7 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-3 (P/B 0.50) K-CUP-7 (P/B 0.60)

Şekil 4.86. S/B 0.50 ve PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda, P/B


Şekil 4.86’dan görüldüğü gibi, hem ıslak hem de kuru kürde, P/B oranı

0.50’den 0.60’a çıktığında, genel olarak eğilme dayanımlarında düşme gözlenmiştir.


189


P/B oranının eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.87’de sunulmuştur.


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-4 (P/B 0.50) K-CP-8 (P/B 0.60)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-4 (P/B 0.50) K-CP-8 (P/B 0.60)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-4 (P/B 0.50) K-CCP-8 (P/B 0.60)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-4 (P/B 0.50) K-CCP-8 (P/B 0.60)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-4 (P/B 0.50) K-CUP-8 (P/B 0.60)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-4 (P/B 0.50) K-CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.87. S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan PETve kum agregalı harçlarda P/B



190

Şekil 4.87’den görüldüğü gibi, S/B 0.45 ve PET boyutu karışık olan PET ve

kum agregalı harçlarda, hem ıslak hem de kuru kürde, P/B oranı 0.50’den 0.60’a

çıktığında, genel olarak eğilme dayanımlarında az miktarda bir düşme gözlenmiştir.

Şekil 4.84-87’ler birlikte incelendiğinde; PET ve kum agregalı harç

numunelerde P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasıyla, genel olarak eğilme

dayanımlarının düştüğü söylenebilir. Bu durum 1-2 mm PET boyutlu numunelerde

daha belirgindir. Bu sonuç sadece PET agrega içeren numunelerde de benzer şekilde

ortaya çıkmıştır.

4.2.5.2. PET Boyutunun Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde, iki farklı boyuttaki PET

kırıkları doğal agregayla birlikte kullanılmıştır. Karışımlarda kullanılan PET-kum

oranı 0.50’dir. 1, 2, 5 ve 6 no’lu numunelerde 1-2 mm boyutlu PET kırıkları

kullanılırken; 3, 4, 7 ve 8 no’lu numunelerde karışık boyutlu (0-4 mm) PET kırıkları

kullanılmıştır.

P/B 0.50, S/B 0.50 olan PET ve kum agregalı harç numunelerde, PET agrega

boyutunun eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.88’de sunulmuştur.

Şekil 4.88’den görüleceği üzere, P/B 0.50 ve S/B 0.50 olan PET ve kum

agregalı harçlarda PET agrega boyutunun değişmesinin, eğilme dayanımı üzerinde

kesin bir etkisi görülmemiştir. Islak kür edilen çimentolu numunelerde karışık PET

boyutlu numunelerin eğilme dayanımları daha yüksek çıkarken; cüruflu ve uçucu

küllü numunelerde 1-2 mm PET boyutlu numunelerin eğilme dayanımları yüksek

çıkmıştır. Kuru kürde ise, çimentolu ve cüruflu numunelerde karışık PET boyutlu

olanların eğilme dayanım değerleri yüksek görünürken, uçucu küllü numunelerde ise,

PET boyutunun değişmesi eğilme dayanımlarını değiştirmemiştir.


191


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


çimentolu- kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



boyutunun eğilme dayanımına etkisi


boyutunun eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.89’da sunulmuştur.


192


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-2 (1-2 mm) Seri 2

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.89’dan görüleceği üzere,hem ıslak hem de kuru kürde, 1-2 mm PET

agrega içeren harç numunelerin eğilme dayanımlarının, karışık PET boyutlu

numunelerden yüksek çıktığı gözlenmiştir. Ancak, 180. günde bu değerlerin birbirine

yaklaştığı görülmektedir.


193


boyutunun eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.90’da sunulmuştur.


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.90’dan görüleceği üzere P/B 0.60, S/B 0.50 olan PET ve kum agregalı

harçlarda, hem ıslak hem de kuru kürde, karışık PET agrega içeren numunelerin


194

eğilme dayanımları az bir miktar yüksek çıkmıştır. Sadece ıslak kür edilen uçucu

küllü numunelerde bu durumun tersi gözlenmiştir.


boyutunun eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.91’de sunulmuştur.


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)K-CP-6 (1-2 mm) K-CP-8 (karışık)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)





195

Şekil 4.91 incelendiğinde, hem ıslak hem de kuru kürde karışık ve 1-2 mm

PET boyutlu numunelerin eğilme değerleri birbirine çok yakındır. Ancak karışık PET

boyutlu olanların eğilme dayanımları bir miktar yüksektir.

Şekil 4.88-91’ler genel olarak incelendiğinde, PET agrega boyutunun

değişmesinin, PET ve kum agregalı harç numunelerin eğilme dayanımları üzerinde

kesin bir etkisi olmamıştır, denilebilir. Bu sonucun; PET kırıklarının, karışım

içindeki miktarının doğal agregaya göre daha az olması; 1-2 mm ve karışık boyutlu

PET kırıklarının tane boyutlarının birbirine yakın büyüklükte olması gibi sebeplerden


4.2.5.3. Puzolan İkamesinin Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde bağlayıcı olarak çimento,

yüksek fırın cürufu ve uçucu kül kullanılmıştır. Sözü edilen puzolanlar, çimentoyla

ağırlıkça %50 oranında yer değiştirilerek bağlayıcı olarak kullanılmıştır.

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde kullanılan puzolanların

eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.92-99’larda sunulmuştur.

ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)



harçlarda puzolan ikamesinin eğilme dayanımına etkisi


196

ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)





197

ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

Ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




ıslak kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)





198

ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)


kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)




Şekil 4.92-99’lar birlikte incelendiğinde, çimentolu ve cüruflu numunelerin

eğilme dayanımlarının birbirine yakın olduğu; ancak, uçucu kül ikameli numunelerin

eğilme dayanımlarının çimentolu ve cüruflu numunelere oranla daha düşük olduğu

görülmüştür. Bununla beraber, çimentolu ve cüruflu PET agregalı ve kumlu

numunelerin eğilme dayanımları ile ilgili kesin bir sonuç görülememiştir. Cüruf

ikameli numunelerin eğilme dayanımları bazı durumlarda çimentolu numunelerden

yüksek, bazı durumlarda ise düşük çıkmıştır. Uçucu kül ikameli numuneler ise, hem

kuru hem de ıslak kür koşullarında, çimentolu ve cüruflu olanlardan daha düşük

eğilme değerleri sergilemişlerdir.

Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü numunelerin eğilme dayanım

değerlerinin, çimentolu numunelerin eğilme dayanım değerlerine yaklaşım oranlarını

belirlemek amacıyla; cüruflu ve uçucu küllü harçların çeşitli günlerdeki dayanım

değerleri, aynı karışım oranlarına sahip çimentolu numunelerin eğilme değerlerine

bölünmüş ve sonuçlar çimentolu dayanımların bir yüzdesi olarak Tablo 4.28’de

sunulmuştur.


199

Tablo 4.28. Islak kür edilen cüruflu ve uçucu küllü PET ve kum agregalı harçların eğilme dayanımlarının çimentolu harçlarla karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-1 60.0 85.0 100 98.0 104 104 K-CUP-1 43.3 59.0 63.0 66.0 84.0 85.0 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-2 72.4 106 102 104 101 101 K-CUP-2 58.6 74.0 67.0 81.0 88.0 87.0 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-3 65.4 72.0 83.0 88.0 85.0 86.0 K-CUP-3 46.2 64.0 63.0 62.0 64.0 70.0 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-4 51.7 76.0 82.0 100 96.0 88.0 K-CUP-4 48.3 57.0 64.0 79.0 81.0 75.0 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 K-CCP-5 60.9 90.0 86.0 95.0 98.0 96.0 K-CUP-5 47.8 72.0 62.0 71.0 84.0 84.0 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-6 47.8 87.0 103 118 109 104 K-CUP-6 47.8 63.0 61.0 85.0 91.0 84.0 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-7 26.1 68.0 76.0 87.0 88.0 91.0 K-CUP-7 34.8 45.0 54.0 63.0 65.0 71.0 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-8 52.6 73.0 97.0 85.0 100 100 K-CUP-8 68.4 67.0 65.0 71.0 85.0 84.0

Tablo 4.28’den görüleceği üzere, ilk günlerde cüruflu numunelerin eğilme

değerleri çimentolu olanlara göre düşük çıkmıştır. Ancak, 7. günden itibaren cüruflu

numuneler çimentolu olanlara yakın değerler sergilemeye başlamıştır. Islak kür

edilen cüruflu numunelerden 1, 2, ve 6 numaralı olanlar, 7. günden itibaren

çimentolu numunelerin eğilme dayanımlarını yakalamıştır, ilerleyen günlerde de

çimentolu numunelerle aynı değerlere sahip olmuşlardır. Diğer cüruflu numunelerle

çimentolu numuneler arasındaki dayanım farkı ise 28. günde %15’in altındadır.

Cüruflu ve çimentolu numunelerin eğilme dayanımları farkı 180. günde de %15’in


200

altında çıkmıştır. Uçucu küllü numunelerle çimentolu numuneler arasındaki dayanım

farkı 28. günde %15-38 arasında, 180. günde ise %13-29 arasındadır.

Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü harçların çeşitli günlerdeki eğilme

değerleri, aynı karışım oranlarına sahip çimentolu numunelerin eğilme değerlerine

bölünmüş ve çimentolu dayanımların bir yüzdesi olarak Tablo 4.29’da sunulmuştur.

Tablo 4.29. Kuru kür edilen cüruflu ve uçucu küllü PET ve kum agregalı harçların eğilme dayanımlarının çimentolu harçlarla karşılaştırılması (%)


Gün 3.

Gün 7.

Gün 28. Gün

90. Gün

180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-1 60.0 77.0 83.0 90.0 93.0 97.7 K-CUP-1 43.3 61.0 58.0 60.0 76.0 83.7 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-2 72.4 100 109 98.0 98.0 98.3 K-CUP-2 58.6 87.0 80.0 74.0 87.0 80.0 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-3 65.4 68.0 84.0 90.0 89.0 94.2 K-CUP-3 46.2 62.0 61.0 71.0 68.0 71.2 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-4 51.7 68.0 78.0 88.0 92.0 89.5 K-CUP-4 48.3 55.0 68.0 65.0 73.0 77.2 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

100 100 100 100 100 100 K-CCP-5 60.9 88.0 79.0 85.0 84.0 83.7 K-CUP-5 47.8 73.0 61.0 71.0 71.0 74.4 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

100 100 100 100 100 100 K-CCP-6 47.8 73.0 87.0 84.0 100 104 K-CUP-6 47.8 69.0 67.0 68.0 76.0 73.5 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 100 100 100 100 100 100

K-CCP-7 26.1 66.0 79.0 75.0 78.0 83.3 K-CUP-7 34.8 55.0 61.0 63.0 67.0 68.8 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 100 100 100 100 100 100

K-CCP-8 52.6 76.0 74.0 78.0 93.0 96.0 K-CUP-8 68.4 84.0 65.0 66.0 70.0 76.0

Tablo 4.29 incelendiğinde, kuru kür edilen CCP-6 adlı cüruflu numunenin,

90. günde çimentolu numunenin eğilme dayanımını yakaladığı görülmektedir. Bunun

dışındaki cüruflu ve uçucu küllü numunelerin hiçbirisi çimentolu numunelerin


201

eğilme dayanımlarını yakalayamamıştır. Genel olarak kuru kür edilmiş cüruflu

numunelerle çimentolu numuneler arasındaki dayanım farkı 180. günde %15’in

altındadır. Kuru kür edilmiş uçucu küllü numunelerle çimentolu numuneler

arasındaki fark ise, ıslak kürde olduğu gibi %30 ve altındadır.

4.2.5.4. S/B Oranının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde 0.50 ve 0.45 olmak üzere,

iki farklı S/B oranı kullanılmıştır. 1, 3, 5 ve 7 no’lu numunelerde S/B oranı 0.50

olarak alınmıştır. 2, 4, 6 ve 8 no’lu numunelerin S/B oranı ise 0.45’tir.


S/B oranının eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.100’de sunulmuştur.


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (S/B 0.50) K-CP-2 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-1 (S/B 0.50) K-CP-2 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1 (S/B 0.50) K-CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-1 (S/B 0.50) K-CCP-2 (S/B 0.45)


202


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (S/B 0.50) K-CUP-2 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-1 (S/B 0.50) K-CUP-2 (S/B 0.45)



Şekil 4.100’de yer alan grafikler incelendiğinde, S/B oranının 0.50’den 0.45’e

düşmesiyle eğilme dayanımlarının arttığı görülmektedir. Bu durum, her iki kür şartı

için de geçerlidir.

P/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harç numunelerde



0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-3 (S/B 0.50) K-CP-4 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-3 (S/B 0.50) K-CP-4 (S/B 0.45)


203

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-3 (S/B 0.50) K-CCP-4 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-3 (S/B 0.50) K-CCP-4 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-3 (S/B 0.50) S/B

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-3 (S/B 0.50) K-CUP-4 (S/B 0.45)



Şekil 4.101’den görüleceği üzere, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, ıslak

kür edilen numunelerin eğilme dayanımlarında bir artışa neden olmuştur. Kuru kür

edilen numuneleri ise çok fazla etkilememiştir.




204


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-5 (S/B 0.50) K-CP-6 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-5 (S/B 0.50) K-CP-6 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-5 (S/B 0.50) K-CCP-6 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e da

yanı

mı (

MPa

)

K-CCP-5 (S/B 0.50) K-CCP-6 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-5 (S/B 0.50) K-CUP-6 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-5 (S/B 0.50) K-CUP-6 (S/B 0.45)



Şekil 4.102 incelendiğinde, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesinin, her iki

kür durumunda da eğilme dayanımlarını artırdığı görülmektedir.

P/B 0.60, PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harç numunelerde

S/B oranının eğilme dayanımına etkisi Şekil 4.103’te sunulmuştur.


205


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-7 (S/B 0.50) K-CP-8 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CP-7 (S/B 0.50) K-CP-8 (S/B 0.45)

curuflu-ıslak kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-7 (S/B 0.50) K-CCP-8 (S/B 0.45)

curuflu-kuru kür

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CCP-7 (S/B 0.50) K-CCP-8 (S/B 0.45)


0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-7 (S/B 0.50) K-CUP-8 (S/B 0.45)

u.küllü-kuru kür

0

2

4

6

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Eğilm

e D

ayan

ımı (

MPa

)

K-CUP-7 (S/B 0.50) K-CUP-8 (S/B 0.45)



Şekil 4.103’ten görüleceği üzere, cüruflu ve uçucu küllü numunelerde S/B

oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi eğilme dayanımlarını artırırken; çimentolu

numunelerde pek fazla etkilememiştir. Bu durum her iki kür durumu için de

geçerlidir.


206

Şekil 4.100-103’ler birlikte incelendiğinde, S/B oranı 0.50’den 0.45’e

düştüğünde, genel olarak eğilme dayanımlarının arttığı gözlenmektedir. Bu durum

sadece PET agrega içeren harç numunelerle ve basınç dayanımlarında ortaya çıkan

sonuçla da uyum içindedir.

4.2.5.5. Kür Şartlarının Eğilme Dayanımı Üzerindeki Etkisi

Kür şartlarının PET ve kum agregalı harç numunelerin eğilme dayanımları

üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü harç

numunelerin kuru kür durumlarındaki eğilme dayanımları, ıslak kür durumundaki

eğilme dayanım değerlerine bölünmüş ve sonuç yüzde olarak Tablo 4.30’da

sunulmuştur.

Tablo 4.30’da yer alan ıslak ve kuru kür koşullarındaki eğilme dayanımları

arasındaki farklara bakıldığında, kür koşullarının P/B oranı 0.50 ve 0.60 olan

numuneleri benzer şekilde etkilediği görülmektedir.

Kür koşullarının etkisi bağlayıcı türüne bağlı olarak incelendiğinde, kür

şartlarından en çok etkilenen numunelerin, genel olarak cüruflu numuneler olduğu

görülmektedir. Uçucu küllü karışımların ıslak ve kuru kür koşullarındaki eğilme

dayanımları arasındaki fark, cüruf ikameli numunelerdeki kadar belirgin değildir.

Genel olarak, iki farklı S/B oranına sahip PET ve kum agregalı harç

numunelerin kür koşullarından benzer şekilde etkilendikleri görülmüştür.

Bu sonuçlar, sadece PET agrega içeren numunelerde gözlenen sonuçlardan

farklı çıkmıştır. Çünkü sadece PET agrega içeren numunelerde, P/B oranının artması

ve S/B oranının azalması, numunelerin kuru kür koşullarına karşı daha hassas

olmalarına sebep olmuştur. Ancak, PET ve kum agregalı harçlarda bu oranların

değişmesinin, numunelerin kür koşullarından etkilenmesi üzerinde kesin bir etkisi

olmamıştır. Bu durumun, PET ve kum agregalı harç numunelerde kullanılan doğal

agregadan kaynaklandığı düşünülmektedir. Çünkü, çimentoyla daha iyi temas eden

agregalar daha homojen ve daha az boşluklu bir iç yapı oluşturmakta, böylece

karışım içindeki suyun ortamdan uzaklaşmasını engelleyerek numunenin kuru kür

koşullarından daha az etkilenmesini sağlamaktadır.


207

Tablo 4.30. Kuru kür edilen PET ve kum agregalı numunelerin eğilme dayanımlarının, ıslak kür edilen numunelerin dayanımlarına oranı (%)


Gün 7.

Gün 28.

Gün 90.

Gün 180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 91.2 90.0 85.1 84 79.6

K-CCP-1 82.8 75.0 78.3 75.0 75.0 K-CUP-1 95.0 84.0 77.4 76.2 78.3 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

88.2 81.4 87.5 79.1 87.0 K-CCP-2 83.3 86.4 82.0 76.5 84.3 K-CUP-2 104 96.6 79.5 78.0 80.0 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 94.4 95.0 82.0 85.5 82.5

K-CCP-3 88.5 97.0 84.1 89.4 90.7 K-CUP-3 91.3 92.0 93.5 91.4 84.1 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 90.5 88.9 89.6 84.2 83.8

K-CCP-4 81.3 83.8 79.2 80.0 85.0 K-CUP-4 87.5 93.1 73.7 76.1 86.3 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

89.7 89.2 82.9 86.4 86.0 K-CCP-5 88.5 81.3 74.4 74.4 75.0 K-CUP-5 90.5 87.0 82.8 73.0 76.2 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

86.7 83.3 92.5 87.2 87.5 K-CCP-6 73.1 70.3 66.0 80.4 87.9 K-CUP-6 94.7 90.9 73.5 72.1 76.6 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 76.3 80.5 87.0 88.2 87.3

K-CCP-7 73.1 83.9 75.0 77.8 80.0 K-CUP-7 94.1 90.9 86.2 90.9 84.6 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 75.8 91.9 85.4 86.8 87.7

K-CCP-8 79.2 69.4 78.0 81.1 84.2 K-CUP-8 95.5 91.7 79.4 71.1 79.2

4.2.5.6. PET ve Kum Agregalı Harçların Basınç ve Eğilme Dayanımları

Arasındaki İlişki

PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç ve eğilme dayanımları

arasında bir ilişki kurulmuş ve Şekil 4.104’te sunulmuştur. Bağlayıcı türü, karışım

oranları ve kür koşulları dikkate alınmadan kurulan ilişki neticesinde, elde edilen

korelasyon katsayısı 0.90 çıkmıştır. Bu katsayı, sadece PET agrega içeren

numunelerle hemen hemen aynıdır.


208

y = 0,1688x + 0,5862R2 = 0,8979

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5 10 15 20 25 30 35

Basınç Dayanımı (MPa)

Eği

lme

Day

anım

ı (M

Pa)

ıslak ve kuru kür

Şekil 4.104. PET ve kum agregalı harçların basınç ve eğilme dayanımları

arasındaki ilişki

4.2.6. PET ve Kum Agregalı Harçların Karbonatlaşma Değerleri

Kuru kür edilen ve eğilmede çekme deneyi sonrasında yaklaşık olarak

ortadan ikiye bölünmüş prizmatik numunelerin kırılma yüzeylerine phenolpthalein

çözeltisi uygulanarak; numunelerdeki karbonatlaşma miktarları belirlenmeye

çalışılmıştır. PET ve kum agregalı harç numunelerin karbonatlaşma değerleri Tablo

4.31’de sunulmuştur.

Karbonatlaşma değerlerinin sunulduğu Tablo 4.31 incelendiğinde, tüm

numunelerin karbonatlaşma değerlerinin zamanla arttığı görülmektedir.


209

Tablo 4.31. PET ve kum agregalı harç numunelerin karbonatlaşma değerleri (mm)


Gün 7.

Gün 28.

Gün 90.

Gün 180. Gün

K-CP-1 0.50 1-2

mm 0.50 0 0.0 1.2 4.4 6.0

K-CCP-1 0 0.8 2.7 6.9 8.8 K-CUP-1 0.4 1.6 3.4 10.4 11.5 K-CP-2

0.50 1-2 mm 0.45

0 0.3 1.1 3.8 5.3 K-CCP-2 0.5 0.9 1.5 5.9 8.1 K-CUP-2 0 1.0 2.5 10.0 10.9 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 0 0.4 1.9 5.4 6.5

K-CCP-3 0.1 0.7 2.1 7.7 9.0 K-CUP-3 0 0.5 2.3 10.6 11.5 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 0 0 1.4 4.8 5.9

K-CCP-4 0 0.6 2.5 6.8 8.5 K-CUP-4 0 1.1 2.3 9.6 10.2 K-CP-5

0.60 1-2 mm 0.50

0.3 0.7 1.5 3.2 6.2 K-CCP-5 0.4 1.5 2.9 5.4 10.8 K-CUP-5 0.1 1.6 4.0 6.6 13.3 K-CP-6

0.60 1-2 mm 0.45

0.1 0.8 1.7 3.2 5.4 K-CCP-6 0.4 1.5 3.1 4.8 9.7 K-CUP-6 0.1 1.5 4.1 6.6 12.3 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 0 0.8 2.0 3.5 6.7

K-CCP-7 0.3 0.8 2.1 5.8 11.0 K-CUP-7 0 1.0 4.0 7.5 14.3 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 0.6 0.8 1.7 3.5 6.2

K-CCP-8 0.2 1.0 3.1 5.5 10.7 K-CUP-8 0.1 1.1 3.8 6.8 13.0

Çimentolu numuneler 28. günde 1.1-2.0 mm arasında karbonatlaşma değerleri

gösterirken, 180. günde bu değerler 5.3-6.7 mm seviyelerine yükselmiştir. Cüruflu

numunelerin karbonatlaşma değerleri 28. günde 1.5-3.1 mm seviyeleri arasında, 180.

günde 8.1-10.8 mm seviyeleri arasındadır. Uçucu külü numunelerin 28 günlük

karbonatlaşma değerleri 2.3-4.1 mm değerleri arasında iken, 180. günde bu değerler

10.2-14.3 mm seviyelerine yükselmiştir. Bu sonuçlara bakıldığında, uçucu küllü

numunelerin diğerlerine göre tüm günlerde daha fazla karbonatlaşma yaptıkları

görülmüştür.


210

Bu sonuçlar sadece PET agrega içeren numunelerle karşılaştırıldığında, PET

ve kum agregalı numunelerin karbonatlaşma değerlerinin sadece PET agrega içeren

numunelere göre bir miktar fazla olduğu görülmektedir.

PET ve kum agregalı harç numunelerde P/B oranının, PET boyutunun,

puzolan ikamesinin ve S/B oranının karbonatlaşmaya etkisini incelemek amacıyla,

Tablo 4.31’de yer alan karbonatlaşma değerleri, dört başlık altında grafiklerle

sunulmuştur.

4.2.6.1. P/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerde, PET-bağlayıcı oranının 0.50’den

0.60’a çıkmasının, harç numunelerin karbonatlaşma değerlerine etkisi Şekil 4.105 ve

Şekil 4.106’da sunulmuştur.

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

K-CP-1 (P/B 0.50) K-CP-5 (P/B 0.60)

çimentolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-2 (P/B 0.50) K-CP-6 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

K-CCP-1 (P/B 0.50) K-CCP-5 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-2 (P/B 0.50) K-CCP-6 (P/B 0.60)


211

u.küllü S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

K-CUP-1 (P/B 0.50) K-CUP-5 (P/B 0.60)

u.küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)

K-CUP-2 (P/B 0.50) K-CUP-6 (P/B 0.60)

Şekil 4.105. PET agrega boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B

oranının karbonatlaşmaya etkisi

Şekil 4.105 incelendiğinde; P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin 90. günde

ölçülen karbonatlaşma değerleri, 0.50 P/B oranlı olanlardan düşüktür. Ancak 180.

günde; çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü numunelerin hepsinin karbonatlaşma

değerleri, 0.50 P/B oranlı olanlardan yüksek çıkmıştır.

Ayrıca, sadece PET agrega içeren numunelere benzer olarak, 0.50 P/B oranlı

numunelerin karbonatlaşma hızları 90. günden itibaren yavaşlamıştır. 0.60 P/B oranlı

kumlu numunelerin karbonatlaşma değerleri ise 180. güne kadar hemen hemen

doğrusal bir şekilde artmaya devam etmektedir.

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-3 (P/B 0.50) K-CP-7 (P/B 0.60)

çimentolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-4 (P/B 0.50) K-CP-8 (P/B 0.60)


212

curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-3 (P/B 0.50) K-CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-4 (P/B 0.50) K-CCP-8 (P/B 0.60)

kuru S/B 0.50

0246

810121416

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CUP-3 (P/B 0.50) K-CUP-7 (P/B 0.60)

u.küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CUP-4 (P/B 0.50) K-CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.106. PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B oranının

karbonatlaşmaya etkisi

Şekil 4.106’dan görüldüğü gibi, karışık PET boyutlu harç numunelerde de 1-2

mm PET boyutlu numunelere benzer sonuçlar ortaya çıkmıştır. Genel olarak, 0.60

P/B oranlı numunelerin karbonatlaşma eğrileri 180 güne kadar artan bir hızda devam

etmekte iken; 0.50 P/B oranlı olanların karbonatlaşma hızları 90. günden sonra

yavaşlamıştır. 0.60 P/B oranlı numunelerin karbonatlaşma değerleri, 90. günde 0.50

P/B oranlı numunelerden düşük çıkarken; 180. günde ise 0.50 P/B oranlı

numunelerden yüksek çıkmıştır.


213

4.2.6.2. PET Boyutunun Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde; doğal agregayla birlikte

agrega olarak kullanılan 1-2 mm ve karışık boyutlu PET kırıklarının karbonatlaşma

miktarları üzerindeki etkileri, Şekil 4.107 ve Şekil 4.108’de sunulmuştur.

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


çimentolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


u.küllü S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Karb

onat

laşm

a (m

m)


u.küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


Şekil 4.107. P/B oranı 0.50 olan PET agregalı ve kumlu harçlarda PET boyutunun



214

Şekil 4.107 incelendiğinde; karışık PET boyutlu çimentolu ve cüruflu

numunelerin, 1-2 mm PET boyutlu numunelere göre daha fazla karbonatlaşma

yaptıkları görülmüştür. Uçucu küllü numunelerde ise PET agrega boyutunun

değişmesinin karbonatlaşma üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır.

çimentolu S/B 0.50

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


çimentolu S/B 0.45

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


curuflu S/B 0.50

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


curuflu S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


u.küllü S/B 0.50

02

468

10121416

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


u.küllü S/B 0.45

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


Şekil 4.108. P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harçlarda PET boyutunun



215

Şekil 4.108’den görüleceği üzere, karışık PET boyutlu numuneler, 1-2 mm

PET boyutlu numunelere göre bir miktar fazla karbonatlaşma yapmışlardır. Ancak bu

durum çok belirgin değildir. Sözü edilen bu sonuç, sadece PET agrega içeren

numunelerde de benzer şekilde ortaya çıkmıştır.

4.2.6.3. Puzolan İkamesinin Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde bağlayıcı olarak kullanılan

çimento, cüruf ve uçucu külün karbonatlaşma miktarına etkisi Şekil 4.109’de

sunulmuştur.

S/B 0.50 P/B=0.50 (1-2 m m)

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


S/B 0.45 P/B 0.50 (1-2 m m)

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


S/B 0.50 P/B 0.50 (karışık)

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)



0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-4 (çimento) K-CCP-4(curuf) K-CUP-4 (u.kül)


216

S/B 0.50 P/B 0.60 (1-2 mm)

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


S/B 0.45 P/B 0.60 (1-2 m m)

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (M

Pa)



0246

810121416

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)



0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)


Şekil 4.109. PET ve kum agregalı harçlarda puzolan ikamesinin karbonatlaşmaya

etkisi

Şekil 4.109’da yer alan grafiklerden görüldüğü gibi, zamana bağlı olarak

numuneler içerisine nüfuz eden CO2 miktarının artmasından dolayı, PET ve kum

agregalı tüm harç numunelerin karbonatlaşma değerlerinde zamanla bir artış söz

konusudur.

Sadece PET agrega içeren numunelere ve normal agregalı betonlarla ilgili

literatüre benzer olarak; uçucu kül ve cüruf ikameli hafif harçlar, çimentolu olanlara

göre daha fazla karbonatlaşma değerleri göstermişlerdir. En fazla karbonatlaşma

derinliği ise, uçucu kül ikameli harç numunelerde görülmüştür.

4.2.6.4. S/B Oranının Karbonatlaşma Üzerindeki Etkisi

PET ve kum agregalı harç numunelerde S/B oranının 0.50’den 0.45’e

düşmesinin, karbonatlaşmaya etkisi Şekil 4.110 ve Şekil 4.111’de sunulmuştur.


217

çimentolu 1-2 mm

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-1 (S/B 0.50) K-CP-2 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-3 (S/B 0.50) K-CP-4 (S/B 0.45)

curuflu 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-1 (S/B 0.50) K-CCP-2 (S/B 0.45)

curuflu karışık

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-3 (S/B 0.50) K-CCP-4 (S/B 0.45)

u.küllü 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CUP-1 (S/B 0.50) K-CUP-2 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CUP-3 (S/B 0.50) K-CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.110. P/B oranı 0.50 olan PET ve kum agregalı harçlarda S/B oranının


Şekil 4.110’dan görüldüğü gibi, S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle;

çimentolu, cüruflu ve uçucu küllü numunelerin hepsinin karbonatlaşma değerleri

azalmıştır.


218

çimentolu 1-2 mm

0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-5 (S/B 0.50) K-CP-6 (S/B 0.45)


0

2

4

6

8

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CP-7 (S/B 0.50) K-CP-8 (S/B 0.45)

curuflu 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-5 (S/B 0.50) K-CCP-6 (S/B 0.45)

curuflu karışık

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CCP-7 (S/B 0.50) K-CCP-8 (S/B 0.45)

u.küllü 1-2 mm

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CUP-5 (S/B 0.50) K-CUP-6 (S/B 0.45)


02468

10121416

0 50 100 150 200

Zaman (Gün)

Kar

bona

tlaşm

a (m

m)

K-CUP-7 (S/B 0.50) K-CUP-8 (S/B 0.45)

Şekil 4.111. P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harçlarda S/B oranının


Şekil 4.111 incelendiğinde; S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle;

numunelerin karbonatlaşma değerleri bir miktar azalmıştır. Ancak bu azalma miktarı,

0.50 P/B oranlı numuneler kadar belirgin değildir. Sadece PET agrega içeren harç


219

numunelerde de benzer olarak ortaya çıkan bu sonuç; doğal agregalı betonlarla ilgili

literatürle uyumludur.

4.2.7. PET ve Kum Agregalı Harçların Su Emme ve Boşluk Oranları

PET ve kum agregalı harç numunelerin 28 günlük su emme değerleri, boşluk

oranları ve özgül ağırlıkları Tablo 4.32’de sunulmuştur.

Tablo 4.32. PET ve kum agregalı harç numunelerin 28 günlük su emme ve boşluk

oranları ile kuru özgül ağırlıkları

Karışım P/B PET boyut (mm)

S/B Ağırlıkça su emme

(%)

Görünür boşluk

oranı (%)

Kuru özgül ağırlık

K-CP-1 0.50 1-2 0.50

12.87 25.86 1.58 K-CCP-1 13.54 26.73 1.57 K-CUP-1 11.98 23.38 1.57 K-CP-2

0.50 1-2 0.45 10.93 23.42 1.63

K-CCP-2 11.71 24.59 1.63 K-CUP-2 9.89 21.56 1.62 K-CP-3

0.50 karışık 0.50 11.66 23.42 1.59

K-CCP-3 12.04 24.73 1.59 K-CUP-3 10.41 22.25 1.58 K-CP-4

0.50 karışık 0.45 11.85 24.40 1.63

K-CCP-4 12.30 25.67 1.61 K-CUP-4 10.33 22.35 1.61 K-CP-5

0.60 1-2 0.50 13.04 26.29 1.54

K-CCP-5 13.55 26.75 1.52 K-CUP-5 14.42 27.43 1.49 K-CP-6

0.60 1-2 0.45 11.66 24.49 1.58

K-CCP-6 12.43 26.18 1.56 K-CUP-6 13.34 26.57 1.51 K-CP-7

0.60 karışık 0.50 13.48 26.42 1.54

K-CCP-7 14.34 27.52 1.52 K-CUP-7 14.76 28.28 1.50 K-CP-8

0.60 karışık 0.45 11.78 24.61 1.57

K-CCP-8 12.46 25.34 1.55 K-CUP-8 13.14 26.15 1.50


220

Tablo 4.32 incelendiğinde, numunelerin su emme oranlarının %9.89-14.76

arasında değiştiği görülmektedir. Numunelerin boşluk oranlarının %21.56-28.28

arasında olduğu; özgül ağırlıklarının ise 1.49-1.63 arasında değiştiği görülmektedir.

PET ve kum agregalı numunelerin su emme ve boşluk oranlarının sadece PET

agrega içeren numunelere göre daha düşük olduğu görülmektedir. Bununla beraber,

karışım içinde PET agreganın yanı sıra doğal ince agreganın bulunması, numunelerin

özgül ağırlık değerlerini sadece PET agrega içeren numunelere göre yükseltmiştir.

Genel olarak, P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harçların su emme ve

boşluk oranları, 0.50 P/B oranlı olanlardan daha fazladır. Kumsuz numunelerde de

görülen bu sonuç, P/B oranının artmasıyla, işlenebilirliğin olumsuz yönde

etkilenmesi ve kalıba yerleştirme işleminde oluşan güçlüklerden dolayı, boşlukların

artmasına ve numunenin su geçirimlilik özelliğinin fazla olmasına bağlanabilir.

PET ve kum agregalı harçlarda, PET boyutunun değişmesinin su emme ve

boşluk oranları üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır. Bunun sebebi, karışımda

bulunan PET agrega miktarının doğal agregaya oranla daha az olmasına bağlanabilir.

Cürufun %50 oranında çimentoyla yer değiştirildiği numunelerin su emme ve

boşluk oranları, çimentolu numunelere göre daha fazladır. P/B oranı 0.50 olan

harçlarda, %50 uçucu kül ikamesi su emme ve boşluk oranlarını bir miktar

azaltmıştır; ancak P/B oranı 0.60 olan uçucu küllü harçlar ise çimentolu olanlara göre

daha fazla su emme ve boşluk oranlarına sahip olmuşlardır. Bu durumun benzeri,

sadece PET agrega içeren numunelerde de görülmüştür.

Genel olarak, PET ve kum agregalı harçlarda S/B oranı 0.50’den 0.45’e

düştüğünde su emme ve boşluk oranları da azalmıştır. Bu durum, kumsuz

numunelerle de benzer şekilde ortaya çıkmıştır.

P/B oranı 0.60 olan numunelerin özgül ağırlıkları 0.50 P/B oranlı

numunelerden daha düşük çıkmıştır. Buradan, karışım içinde miktarı artan PET

kırıklarının numuneleri hafiflettiği sonucu ortaya çıkmaktadır. Bu durum, PET

kırıklarının doğal agregalarla birlikte agrega olarak kullanıldığı literatürle de

uyumludur (Koide ve ark., 2002; Gavela ve ark., 2004). Çimentolu ve cüruflu

numunelerin özgül ağırlık değerleri birbirine oldukça yakın olsa da; çimentolu

numuneler en yüksek özgül ağırlık değerlerine sahiptir. Cüruflu numuneler


221

çimentolu olanlardan biraz daha düşük özgül ağırlık değerlerine sahipken, uçucu

küllü numunelerin özgül ağırlıkları diğerlerinden oldukça düşük çıkmıştır. S/B oranı

0.50’den 0.45’e düşünce, numunelerin özgül ağırlıkları artmıştır.

PET ve kum agregalı harç numunelerin su emme ve boşluk oranları

arasındaki ilişki incelenerek, Şekil 4.112’de sunulmuştur. Harç numunelerin su

emme ve boşluk oranları arasında korelasyon katsayısı 0.94 olan bir ilişki

görülmüştür.

y = 1,3394x + 8,557R2 = 0,9416

20

22

24

26

28

30

8 10 12 14 16

Su Emme Oranı (%)

Boş

luk

Ora

nı (%

)

Şekil 4.112. PET ve kum agregalı harçların su emme-boşluk oranı ilişkisi

4.2.8. PET ve Kum Agregalı Harçların Rötre Değerleri

PET ve kum agregalı harç numunelerin rötre değerlerini saptamak amacıyla

hazırlanan 25 mm x 25 mm x 285 mm boyutundaki numuneler kalıptan çıkarıldıktan

sonra 180 güne kadar rötre ölçümleri yapılmıştır. Bulunan değerler 4 başlık altında

toplanarak incelenmiştir. PET agregalı ve kumlu numunelerin 180 güne kadar

ölçülen rötre değerleri Tablo 4.33 ve Tablo 4.34’te sunulmuştur. Tablolarda yer alan

değerler dört başlık altında incelenerek, P/B oranının, PET boyutunun, puzolan

ikamesinin ve S/B oranının rötre üzerindeki etkileri araştırılmıştır.


222

Tablo 4.33. P/B oranı 0.50 olan PET ve kum agregalı harçların rötre değerleri (%) P/B 0.50


gün K-

CP-

1 (ç

imen

to)

K-C

CP-

1 (c

üruf

)

K-C

UP-

1 (u

.kül

)

K-C

P-2

(çim

ento

)

K-C

CP-

2 (c

üruf

)

K-C

UP-

2 (u

.kül

)

K-C

P-3

(çim

ento

)

K-C

CP-

3 (c

üruf

)

K-C

UP-

3 (u

.kül

)

K-C

P-4

(çim

ento

)

K-C

CP-

4 (c

üruf

)

K-C

UP-

4 (u

.kül

)

1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 7 0.075 0.082 0.079 0.079 0.083 0.068 0.082 0.088 0.082 0.081 0.076 0.076 14 0.099 0.101 0.091 0.104 0.095 0.084 0.114 0.111 0.101 0.109 0.100 0.098 21 0.120 0.119 0.102 0.118 0.106 0.097 0.130 0.122 0.108 0.119 0.107 0.102 28 0.128 0.122 0.108 0.125 0.111 0.105 0.135 0.127 0.112 0.123 0.112 0.107 35 0.132 0.124 0.112 0.126 0.118 0.108 0.137 0.128 0.112 0.124 0.114 0.108 42 0.133 0.126 0.113 0.128 0.119 0.109 0.139 0.128 0.115 0.126 0.116 0.109 49 0.135 0.127 0.115 0.131 0.121 0.112 0.140 0.131 0.117 0.128 0.117 0.110 56 0.136 0.128 0.116 0.132 0.122 0.114 0.145 0.135 0.119 0.130 0.119 0.111 63 0.139 0.132 0.119 0.134 0.126 0.116 0.146 0.135 0.119 0.132 0.121 0.112 70 0.143 0.135 0.119 0.135 0.126 0.116 0.147 0.138 0.122 0.134 0.124 0.114 77 0.145 0.136 0.121 0.137 0.127 0.118 0.149 0.138 0.123 0.134 0.124 0.115 84 0.147 0.138 0.122 0.141 0.128 0.119 0.150 0.139 0.124 0.134 0.125 0.114 90 0.149 0.140 0.124 0.142 0.130 0.121 0.153 0.139 0.124 0.137 0.126 0.116 120 0.154 0.145 0.128 0.149 0.141 0.126 0.164 0.148 0.130 0.149 0.135 0.123 150 0.162 0.153 0.132 0.159 0.147 0.132 0.173 0.156 0.135 0.158 0.145 0.127 180 0.165 0.156 0.134 0.164 0.150 0.133 0.176 0.160 0.137 0.162 0.148 0.129

Tablo 4.34. P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harçların rötre değerleri (%) P/B 0.60


gün

K-C

P-5

(çim

ento

)

K-C

CP-

5 (c

üruf

)

K-C

UP-

5 (u

.kül

)

K-C

P-6

(çim

ento

)

K-C

CP-

6 (c

üruf

)

K-C

UP-

6 (u

.kül

)

K-C

P-7

(çim

ento

)

K-C

CP-

7 (c

üruf

)

K-C

UP-

7 (u

.kül

)

K-C

P-8

(çim

ento

)

K-C

CP-

8 (c

üruf

)

K-C

UP-

8 (u

.kül

) 1 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 7 0.068 0.080 0.074 0.080 0.084 0.068 0.077 0.080 0.062 0.067 0.067 0.053 14 0.090 0.087 0.083 0.090 0.089 0.086 0.113 0.100 0.080 0.094 0.090 0.080 21 0.096 0.095 0.091 0.093 0.091 0.089 0.116 0.108 0.087 0.104 0.095 0.081 28 0.098 0.096 0.093 0.094 0.092 0.091 0.119 0.112 0.092 0.105 0.096 0.081 35 0.099 0.098 0.094 0.099 0.097 0.092 0.121 0.114 0.094 0.108 0.098 0.082 42 0.102 0.101 0.096 0.100 0.098 0.096 0.123 0.115 0.095 0.110 0.101 0.084 49 0.103 0.104 0.098 0.104 0.099 0.097 0.124 0.116 0.095 0.112 0.102 0.085 56 0.105 0.104 0.098 0.105 0.100 0.099 0.127 0.118 0.096 0.113 0.105 0.086 63 0.106 0.107 0.099 0.105 0.103 0.100 0.128 0.120 0.098 0.115 0.106 0.087 70 0.109 0.108 0.100 0.106 0.104 0.101 0.131 0.124 0.101 0.116 0.109 0.090 77 0.109 0.109 0.101 0.108 0.105 0.102 0.131 0.125 0.102 0.120 0.109 0.091 84 0.114 0.115 0.104 0.112 0.107 0.102 0.131 0.128 0.104 0.121 0.112 0.093 90 0.118 0.119 0.108 0.116 0.112 0.106 0.131 0.127 0.103 0.122 0.112 0.093 120 0.129 0.127 0.111 0.125 0.120 0.108 0.142 0.136 0.107 0.133 0.121 0.100 150 0.138 0.133 0.113 0.134 0.126 0.109 0.155 0.145 0.116 0.140 0.125 0.102 180 0.145 0.139 0.117 0.140 0.131 0.112 0.159 0.146 0.117 0.148 0.133 0.105


223

Tablo 4.33 ve Tablo 4.34 birlikte incelendiğinde, çimentolu numunelerin 180

günlük rötre değerlerinin % 0.14-0.18 değerleri arasında olduğu; cüruflu

numunelerin rötre değerlerinin % 0.13-0.16 değerleri arasında ve uçucu küllü

numunelerin ise % 0.11-0.14 değerleri arasında olduğu görülmektedir.

PET ve kum agregalı harç numunelerin rötre değerlerinin sadece PET agrega

içeren numunelere göre düşük olduğu gözlenmiştir. Bu sonuç, kumlu karışımlarda

PET kırıklarıyla birlikte kullanılan doğal agreganın, çimento hamurunun serbestçe

büzülmesini önlediğini göstermektedir. Bununla beraber, kumlu karışımlardaki

çimento oranının kumsuz karışımlara göre daha az olması da rötrenin azalmasına

sebep olmuştur.

Ayrıca, sadece PET agrega içeren numunelerin rötre değerlerinin PET ve kum

agrega içeren numunelere göre daha fazla olması; literatürde belirtildiği gibi, PET

agreganın çimentoyla birleşiminin doğal agregaya oranla daha zayıf olduğunu bir kez

daha göstermektedir (Koide ve ark., 2002; Gavela ve ark., 2004; Shehata ve ark.,

1996).

4.2.8.1. P/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi


iki P/B oranı kullanılmıştır. P/B oranının değişmesinin rötre üzerindeki etkileri Şekil

4.113 ve Şekil 4.114’de sunulmuştur.

Şekil 4.113 ve Şekil 4.114 birlikte incelendiğinde P/B oranının 0.50’den

0.60’a çıkmasıyla, PET ve kum agregalı harç numunelerde rötrenin azaldığı

görülmüştür. Bu durum, kumsuz harç numunelerle de benzer şekilde ortaya çıkmıştır.


224


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-1 (P/B 0.50) CP-5 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-2 (P/B 0.50) CP-6 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-1 (P/B 0.50) CCP-5 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-2 (P/B 0.50) CCP-6 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-1 (P/B 0.50) CUP-5 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-2 (P/B 0.50) CUP-6 (P/B 0.60)

Şekil 4.113. PET boyutu 1-2 mm olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B oranının

rötreye etkisi


225


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-3 (P/B 0.50) CP-7 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-4 (P/B 0.50) CP-8 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-3 (P/B 0.50) CCP-7 (P/B 0.60)

curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-4 (P/B 0.50) CCP-8 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-3 (P/B 0.50) CUP-7 (P/B 0.60)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-4 (P/B 0.50) CUP-8 (P/B 0.60)

Şekil 4.114. PET boyutu karışık olan PET ve kum agregalı harçlarda P/B oranının

rötreye etkisi


226

4.2.8.2. PET Boyutunun Rötre Üzerindeki Etkisi Kuma ilave olarak kullanılan, iki farklı boyuttaki PET kırıklarının rötre

üzerindeki etkileri incelenmiş ve Şekil 4.115 ve Şekil 4.116’da sunulmuştur.


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



rötreye etkisi


227


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.50)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)


curuflu (S/B 0.45)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)



rötreye etkisi

Şekil 4.115 ve Şekil 4.116 birlikte incelendiğinde, genel olarak 1-2 mm ve

karışık PET boyutlu harçların rötre değerlerinin birbirine oldukça yakın çıktığı

görülmektedir. Buradan yola çıkarak, PET agrega boyutunun değişmesinin, PET


228

agregalı ve kumlu harçların rötresi üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır denilebilir.

Bu durum sadece PET agrega içeren harç numunelerle de benzerdir.

4.2.8.3. Puzolan İkamesinin Rötre Üzerindeki Etkisi

PET agregalı ve kumlu harç numunelerde bağlayıcı olarak çimento, cüruf ve

uçucu kül kullanılmıştır. Cüruf ve uçucu külün, PET agregalı ve kumlu numunelerin

rötre değerleri üzerindeki etkileri Şekil 4.117-124’lerde sunulmuştur.

P/B 0.50 S/B 0.50 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

) K-CP-1 (çimento)K-CCP-1 (curuf)K-CUP-1 (u.kül)


harçlarda puzolan ikamesinin rötreye etkisi

P/B 0.50 S/B 0.45 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





229


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%





0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

) K-CP-4 (çimento)K-CCP-4 (curuf)k-CUP-4 (u.kül)



P/B 0.60 S/B 0.50 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%


Şekil 4.121. P/B 0.60, S/B 0.50, PET boyutu 1-2 mm olan PET agregalı ve kumlu



230

P/B 0.60 S/B 0.45 1-2 mm

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%


Şekil 4.122. P/B 0.60, S/B 0.45, PET boyutu 1-2 mm olan PET agregalı ve kumlu



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%


Şekil 4.123. P/B 0.60, S/B 0.50, PET boyutu karışık olan PET agregalı ve kumlu



0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%


Şekil 4.124. P/B 0.60, S/B 0.45, PET boyutu karışık olan PET agregalı ve kumlu



231

Şekil 4.117-124’ler incelendiğinde; çimentolu ve cüruflu harçların rötre

değerlerinin birbirlerine yakın olup, uçucu küllü harçlardan daha yüksek olduğu

görülmektedir. Bu sonuç, kum içermeyen PET agregalı harç numunelerle de benzer

şekilde ortaya çıkmıştır. Ancak sadece PET agrega içeren harç numunelerde

çimentolu ve cüruflu karışımların rötre değerleri 90 güne kadar hemen hemen aynı

çıkmıştır. 90. günden sonra cüruflu numunelerin rötre değerleri düşmüştür. PET ve

kum agregalı numunelerde ise cüruflu numunelerin rötre değerleri, ilk günlerden

itibaren çimentolu olanlara göre düşük çıkmıştır. Bu durum 5 ve 6 no’lu karışımlar

dışında genel olarak tüm numunelerde gözlenmektedir.

Uçucu küllü harç numuneler ise, başlangıçta çimentolu ve cüruflu harçlara

yakın değerler gösterirken, genel olarak ikinci haftadan sonra ölçülen tüm günlerde

diğerlerine göre daha düşük rötre değerlerine sahip olmuştur. Bu durum kumsuz

numunelerde de aynı şekilde gerçekleşmiştir.

Bu bulgulardan yola çıkılarak, PET agregalı ve kumlu harç numunelerde,

yüksek fırın cürufu ve uçucu kül ikamesinin rötreyi azalttığı söylenebilir.

4.2.8.4. S/B Oranının Rötre Üzerindeki Etkisi


iki farklı S/B oranı kullanılmıştır. Su-bağlayıcı oranının rötre üzerindeki etkileri

Şekil 4.125 ve Şekil 4.126’de sunulmuştur.

Şekil 4.125 ve Şekil 4.126’dan görüleceği üzere, genel olarak S/B oranının

0.50’den 0.45’e düşmesi, PET ve kum agregalı harçların rötre değerlerini bir miktar

düşürmüştür, ancak bu etki çok belirgin değildir. S/B oranının rötre üzerindeki etkisi,

sadece PET agrega içeren numunelerde biraz daha belirgin şekilde görülmektedir.


232

çimentolu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-1 (S/B 0.50) CP-2 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-3 (S/B 0.50) CP-4 (S/B 0.45)

curuflu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-1 (S/B 0.50) CCP-2 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-3 (S/B 0.50) CCP-4 (S/B 0.45)

u.küllü (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-1 (S/B 0.50) CUP-2 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-3 (S/B 0.50) CUP-4 (S/B 0.45)

Şekil 4.125. P/B oranı 0.50 olan PET ve kum agregalı harçlarda S/B oranının rötreye

etkisi


233

çimentolu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-5 (S/B 0.50) CP-6 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CP-7 (S/B 0.50) CP-8 (S/B 0.45)

curuflu (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-5 (S/B 0.50) CCP-6 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CCP-7 (S/B 0.50) CCP-8 (S/B 0.45)

u.küllü (1-2 mm)

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-5 (S/B 0.50) CUP-6 (S/B 0.45)


0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0 30 60 90 120 150 180

Zaman (Gün)

Röt

re (%

)

CUP-7 (S/B 0.50) CUP-8 (S/B 0.45)

Şekil 4.126. P/B oranı 0.60 olan PET agregalı ve kumlu harçlarda S/B oranının

rötreye etkisi

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Semiha AKÇAÖZOĞLU

234

5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER

5.1. Ana Sonuçlar

Bu çalışmada yer alan, sadece PET agregalı ve PET ve kum agregalı tüm

numuneler üzerinde yapılan deneyler sonucunda elde edilen ana sonuçlar aşağıda

maddeler halinde özetlenmiştir:

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, kıvamı olumsuz etkilemiştir.

• P/B oranı 0.60 olan numunelerin yaş ve kuru birim ağırlık değerleri 0.50 P/B

oranlı numunelerden daha düşüktür.

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, ıslak kür edilen numunelerin basınç

dayanımlarını olumsuz etkilememiştir, ancak kuru kür edilen numunelerin

basınç dayanımlarını düşürmüştür.

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkmasıyla, hem ıslak hem de kuru kür edilen

numunelerin eğilme dayanımları düşmüştür.

• P/B oranı 0.60 olan numunelerdeki karbonatlaşma miktarı, 0.50 P/B oranlı

numunelerden yüksektir. Ayrıca 0.50 P/B oranlı numunelerin karbonatlaşma

davranışları, 90.günden sonra eğimi azalarak devam ederken; 0.60 P/B oranlı

numunelerin karbonatlaşma hızları ise 180. güne kadar neredeyse doğrusal

bir şekilde artmaya devam etmektedir.

• P/B oranı 0.60 olan numunelerin su emme ve boşluk oranları, 0.50 P/B oranlı

olanlara göre daha fazladır. Özgül ağırlıkları ise daha düşüktür.

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, rötreyi düşürmüştür.

• PET boyutunun değişmesinin, numunelerin dayanım özellikleri üzerinde

kesin bir etkisi olmamıştır.

• Çimentolu ve %50 cüruf ikameli, kumlu ve kumsuz PET agregalı harç

numunelerin tamamı, birim ağırlık ve basınç dayanım değerleri açısından

taşıyıcı hafif beton sınıfına girmektedir.

• Atık PET şişe kırıklarıyla üretilen harç numunelerin incelenen özellikleri göz

önüne alındığında; atık PET şişe kırıklarının depreme dayanıklı yapı

üretiminde taşıyıcı hafif beton agregası olarak kullanılabilme potansiyelinin

olduğu kanısına varılmaktadır.


235

5.2. PET Agregalı Harç Numuneler Üzerinde Saptanan Genel Sonuçlar

PET agregalı harç numuneler üzerinde gerçekleştirilen deneyler neticesinde

saptanan genel sonuçlar aşağıda maddeler halinde sıralanmıştır:

5.2.1. Yayılma Tablası Deney Sonuçları

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, kıvam değerlerini düşürmüştür.

• Karışık PET boyutlu karışımların kıvamı, 1-2 mm PET boyutlu olanlardan

daha iyidir.

• Cüruf ikamesi, çimentolu numunelere göre kıvamı hemen hemen

etkilememiştir, uçucu kül ikamesi ise kıvamı artırmıştır.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, karışımların kıvam değerlerinde

azalmaya sebep olmuştur.

5.2.2. Birim Ağırlık ile İlgili Sonuçlar

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, yaş ve kuru birim ağırlık değerlerini

bir miktar düşürmüştür.

• PET boyutunun değişmesinin, yaş ve kuru birim ağırlıklar üzerinde kesin bir

etkisi olmamıştır.

• Cüruf ikameli numunelerin yaş birim ağırlıkları çimentolu numunelerle

neredeyse aynıdır. Ancak sertleşmiş haldeki birim ağırlıkları çimentolu

olanlardan daha düşüktür. Uçucu küllü numunelerin hem yaş haldeki hem de

sertleşmiş haldeki birim ağırlık değerleri hem çimentolu hem de cüruflu

numunelerden düşük çıkmıştır.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle yaş ve kuru birim ağırlıklar

artmıştır.


236

5.2.3. Basınç Dayanımı ile İlgili Sonuçlar

• Sadece çimento içeren numuneler ile %50 cüruf ikameli PET agregalı

numunelerin hepsi, 28 günlük kuru birim ağırlık ve basınç dayanım değerleri

açısından taşıyıcı hafif beton sınıfına girmektedir.

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, ıslak kür edilen harçların basınç

dayanımlarını düşürmemiş, kuru kür edilen numunelerin dayanımlarını ise bir

miktar düşürmüştür.

• Her iki kür durumu için de geçerli olmak üzere, karışık PET boyutlu

numunelerin basınç dayanım değerleri genel olarak 1-2 mm PET boyutlu

numunelerden bir miktar yüksek çıkmıştır.

• Hem ıslak hem de kuru kür edilen çimentolu ve cüruflu numunelerin basınç

dayanımları birbirine oldukça yakındır, ancak genel olarak çimentolu

numunelerin basınç dayanımları, cüruflu olanlardan bir miktar daha fazladır.

Uçucu küllü numunelerin dayanım değerleri çimentolu ve cüruflu

numunelerin oldukça altındadır.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle genel olarak hem ıslak hem de kuru

kür edilen numunelerin basınç dayanımlarının arttığı görülmektedir.

• P/B oranı 0.60 olan numuneler, 0.50 P/B oranlılara göre kuru kür

koşullarından daha fazla etkilenmiştir. Uçucu kül ikameli numuneler, kuru

kür koşullarından çimentolu ve cüruflu numunelere göre daha fazla

etkilenmiştir.

5.2.4. Eğilme Dayanımı ile İlgili Sonuçlar

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, hem ıslak hem de kuru kür edilen

numunelerin eğilme dayanımlarında düşmeye sebep olmuştur. Bu düşme,

0.45 S/B oranlı numunelerde daha belirgindir.

• PET boyutunun değişmesinin, numunelerin eğilme dayanımları üzerinde



237

• Islak ve kuru kür edilen cüruf ikameli numunelerin eğilme dayanımları,

çimentolu numunelerin eğilme dayanımlarına oldukça yakındır. Ancak genel

olarak çimentolu numunelerin eğilme değerlerini geçememiştir. Uçucu kül

ikameli numunelerin eğilme değerleri ise çimentolu ve cüruflu olanlardan

daha düşüktür.

• Her iki kür durumunda geçerli olmak üzere, S/B oranı 0.50’den 0.45’e

düştüğünde, eğilme dayanımları artmıştır.

• P/B oranı 0.60 olan PET agregalı harçlar, 0.50 P/B oranlı harçlara göre kuru

kür koşullarından daha fazla etkilenmişlerdir. Bağlayıcı türü dikkate

alındığında, uçucu küllü numunelerin kuru kür koşullarından daha fazla

etkilendikleri gözlenmiştir. Uçucu küllü numunelerden sonra çimentolu

numuneler kuru kür koşullarından etkilenmiş görünmektedir. Cüruflu

numuneler ise eğilme değerleri açısından, kuru kür koşullarından en az

etkilenen numunelerdir. S/B oranı 0.45 olan numuneler 0.50 S/B oranlı

numunelere göre, kuru kür koşullarından daha fazla etkilenmiştir.

5.2.5. Karbonatlaşma ile İlgili Sonuçlar

• P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin karbonatlaşma değerleri ilk günlerde

0.50 P/B oranlı olanlardan düşüktür. Ancak 180. güne yaklaşıldığında, P/B

oranı 0.60 olan numunelerin 0.50 P/B oranlı olanlara göre daha fazla

karbonatlaşma yaptıkları gözlenmektedir. Ayrıca, 0.50 P/B oranlı ve 0.60 P/B

oranlı numunelerin zamana bağlı olarak gösterdikleri karbonatlaşma

davranışları birbirinden farklıdır. P/B oranı 0.50 olan harç numunelerde ilk

günlerde hızlı ilerleyen karbonatlaşma, 90. günden sonra giderek azalan bir

hızda devam etmektedir. Ancak, P/B oranı 0.60 olan numunelerin

karbonatlaşma değerleri 180. güne kadar, ilk günlerdeki hıza yakın bir

değerde artmaya devam etmektedir.

• PET agrega boyutunun değişmesinin, karbonatlaşma üzerinde kesin bir etkisi

olmamıştır.


238

• En büyük karbonatlaşma derinliği, uçucu kül ikameli numunelerde

görülmüştür. Uçucu küllü numuneleri, cüruflu numuneler takip etmektedir.

Çimentolu numuneler ise en düşük karbonatlaşma değerlerine sahip

olmuşlardır.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, karbonatlaşmayı azaltıcı bir etki

yapmıştır.

5.2.6. Su Emme ve Boşluk Oranı ile İlgili Sonuçlar

• P/B oranı 0.60 olan harç numunelerin su emme ve boşluk oranları, 0.50 P/B

oranlı olanlardan daha fazladır. Özgül ağırlıkları ise daha düşüktür.

• PET agrega boyutunun değişmesinin, su emme ve boşluk oranları üzerinde


• Yüksek fırın cürufu ikamesi su emme ve boşluk oranlarını bir miktar

artırmıştır.

• Su-bağlayıcı oranı 0.50’den 0.45’e düştüğünde, su emme ve boşluk oranları

da azalmıştır.

5.2.7. Rötre ile İlgili Sonuçlar

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, rötreyi azaltmıştır.

• PET agrega boyutunun değişmesinin rötre üzerinde belirgin bir etkisi

olmamıştır.

• Çimentolu ve cüruf ikameli numuneler 90 güne kadar aynı rötre değerlerine

sahipken; 90. günden sonra cüruflu numunelerin rötre değerleri çimentolu

olanlara göre düşmüştür. Uçucu küllü harç numuneler ise, başlangıçta

çimentolu ve cüruflu harçlara yakın rötre değerleri gösterirken, genel olarak

15. günden sonra diğerlerine göre oldukça düşük rötre değerlerine sahip

olmuşlardır. Buradan, yüksek fırın cürufu ve uçucu kül ilavesinin rötreyi

azaltıcı etki yaptığı sonucu ortaya çıkmaktadır.


239

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle rötre değerlerinde bir azalma

görülmektedir, ancak bu etki çok belirgin değildir.

5.3. PET ve Kum Agregalı Harç Numuneler Üzerinde Saptanan Genel Sonuçlar

PET ve kum agregalı harç numunelerin üretiminde, atık PET agreganın yanı

sıra doğal agrega olarak kum kullanılmıştır. Harç karışımlarda kullanılan PET-kum

oranı 0.50’dir. Kum-bağlayıcı oranı 1’dir. Kullanılan diğer bütün oranlar sadece PET

agrega içeren numunelerle aynıdır. Sözü edilen oranlara sahip PET ve kum agregalı

harçlarla ilgili sonuçlar aşağıda maddeler halinde sıralanmıştır:

5.3.1. Yayılma Tablası Deney Sonuçları

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, kıvam değerlerini düşürmüştür.

• PET boyutunun değişmesinin, kıvam üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır.

• Çimentolu ve cüruf ikameli karışımların kıvam değerleri hemen hemen

aynıdır, uçucu kül ikameli karışımların kıvamı ise, diğerlerine göre oldukça

iyidir.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, kıvam değerlerinde azalmaya sebep

olmuştur.

• Yukarıda belirtilen PET boyutu ile ilgili sonucun dışındaki diğer sonuçlar,

sadece PET agrega içeren numunelerle benzer şekilde ortaya çıkmıştır.

5.3.2. Birim Ağırlık ile İlgili Sonuçlar

• P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, numunelerin yaş birim ağırlıklarını

etkilemezken, kuru birim ağırlık değerlerini ise bir miktar düşürmüştür.

• Karışık PET boyutlu numunelerin yaş ve kuru birim ağırlık değerleri, 1-2 mm

PET boyutlu olanlardan bir miktar yüksek çıkmıştır.

• Cüruf ikameli numunelerin yaş birim ağırlıkları çimentolu numunelerle

hemen hemen aynıdır. Ancak sertleşmiş haldeki birim ağırlıkları çimentolu


240

olanlardan daha düşüktür. Uçucu küllü numunelerin yaş ve kuru birim ağırlık

değerleri ise hem çimentolu hem de cüruflu numunelerden düşük çıkmıştır.

Bu sonuç, sadece PET agrega içeren numunelerde de benzer şekilde

görülmüştür.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle yaş ve kuru birim ağırlıklar

artmıştır. Bu sonuç, sadece PET agrega içeren numunelerde de görülmüştür.

5.3.3. Basınç Dayanımı ile İlgili Sonuçlar

• Agrega olarak atık PET kırıklarıyla birlikte kumun da kullanıldığı, sadece

çimento içeren numuneler ile %50 cüruf içeren numunelerin hepsi, 28 günlük

kuru birim ağırlık ve basınç dayanım değerleri açısından taşıyıcı hafif beton

sınıfına girmektedir. Sadece PET agrega içeren numunelerde de aynı karışım

türlerine sahip numuneler taşıyıcı hafif beton sınıfına girmiştir.

• Islak kür edilen harçlarda, P/B oranının 0.50’den 0.60’a çıkması, basınç

dayanımlarını olumsuz etkilememiştir, ancak kuru kür edilen numunelerde ise

bir miktar düşürmüştür. Bu sonuç, sadece PET agrega içeren numunelerle

uyumludur.

• Hem ıslak hem de kuru kür koşulları için geçerli olan sonuçlara göre, PET

agrega boyutunun değişmesinin, kumlu harçların basınç dayanım değerleri

üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır.

• Araştırma kapsamında üretilen PET ve kum agregalı harç numunelerin

hepsinde geçerli olmak üzere; ıslak kür edilen cüruf ikameli numunelerin

basınç dayanımları, genel olarak 28. güne yaklaşıldığında, çimentolu

numunelerin basınç dayanımlarını yakalamıştır ve sonraki günlerde çimentolu

numunelerle çok yakın değerler sergilemişlerdir. Bu sonuç, sadece PET

agrega içeren numunelerle de benzer olup, cüruflu betonlarla ilgili literatürle

uyum içerisindedir. Kuru kür edilen cüruflu numunelerin basınç dayanım

değerleri ise çimentolu olanlara çok yakın olmakla beraber, genel olarak

çimentolu numunelerden düşük çıkmıştır. Uçucu küllü harç numuneler ise,

çimentolu ve cüruflu numunelere göre daha düşük basınç dayanım değerleri


241

göstermiş ve hiçbir günde çimentolu ve cüruflu numuneleri

yakalayamamıştır. Hem ıslak hem de kuru kür edilen uçucu küllü

numunelerde gözlenen bu sonuç, agrega olarak sadece atık PET kırıklarının

kullanıldığı harç numunelerde de benzerdir.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesiyle hem ıslak hem de kuru kür edilen

PET ve kum agregalı harç numunelerin basınç dayanımları artmıştır. Basınç

dayanımlarının test edildiği ilk günden itibaren geçerli olan bu sonuç; sadece

PET agrega içeren harç numunelerle benzer olup literatürle de uyumludur.

• P/B oranı 0.60 olan numunelerin 0.50 P/B oranlı numunelere göre kür

şartlarından daha fazla etkilendikleri görülmektedir. Kuru kür koşullarından

en fazla etkilenen numunelerin, uçucu kül ve cüruf ikameli numunelerdir.

5.3.4. Eğilme Dayanımı İle İlgili Sonuçlar

• PET ve kum agregalı harç numunelerde, P/B oranının 0.50’den 0.60’a

çıkmasıyla, genel olarak eğilme dayanımlarının düştüğü görülmektedir. Bu

durum, sadece PET agrega içeren numunelerde de görülmüştür.

• PET boyutunun değişmesinin, PET ve kum agregalı harç numunelerin eğilme

dayanımları üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır.

• Çimentolu ve cüruflu numunelerin eğilme dayanımları birbirine yakın

değerlerdedir. Bununla beraber, çimentolu ve cüruflu kumlu numunelerin

eğilme dayanımları ile ilgili kesin bir sonuç görülememiştir. Cüruf ikameli

numunelerin eğilme dayanımları bazı durumlarda çimentolu numunelerden

yüksek, bazı durumlarda ise düşük çıkmıştır. Uçucu kül ikameli numuneler

ise, hem kuru hem de ıslak kür koşullarında, çimentolu ve cüruflu olanlardan

daha düşük eğilme değerleri sergilemişlerdir.

• S/B oranı 0.50’den 0.45’e düştüğünde, genel olarak eğilme dayanımlarının

arttığı gözlenmektedir. Bu durum sadece PET agrega içeren harç

numunelerde ortaya çıkan sonuçla uyumludur.

• Kuru kür koşulları, P/B oranı 0.50 ve 0.60 olan numuneleri benzer şekilde

etkilemiştir. Kür koşullarının etkisi, bağlayıcı türüne bağlı olarak


242

incelendiğinde, cüruflu numunelerin kuru kür koşullarına karşı daha hassas

olduğu görülmüştür. Çimentolu numuneler ise, kuru kür koşullarından en az

etkilenen numunelerdir.

5.3.5. Karbonatlaşma İle İlgili Sonuçlar

• P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harç numunelerin karbonatlaşma

değerleri ilk günlerde 0.50 P/B oranlı olanlardan düşüktür. Ancak 180. güne

yaklaşıldığında, P/B oranı 0.60 olan numunelerin 0.50 P/B oranlı olanlara

göre daha fazla karbonatlaşma yaptıkları gözlenmektedir. Ayrıca, 0.50 P/B

oranlı ve 0.60 P/B oranlı numunelerin zamana bağlı olarak gösterdikleri

karbonatlaşma davranışları sadece PET agrega içeren numunelerle benzer

şekilde ortaya çıkmıştır.

• PET agrega boyutunun değişmesinin, karbonatlaşma üzerinde kesin bir etkisi

olmamıştır.

• En büyük karbonatlaşma derinliği uçucu küllü numunelerde görülmüştür.

Uçucu küllü numuneleri, cüruflu numuneler takip etmektedir. Çimentolu

numuneler ise en düşük karbonatlaşma değerlerine sahip olmuşlardır.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, karbonatlaşmayı azaltmıştır.

• PET ve kum agregalı harç numunelerle ilgili yukarıda sıralanan sonuçların

hepsi, sadece PET agrega içeren numunelerle uyum içindedir.

5.3.6. Su Emme ve Boşluk Oranı İle İlgili Sonuçlar

• P/B oranı 0.60 olan PET ve kum agregalı harç numunelerin su emme ve

boşluk oranları, 0.50 P/B oranlı olanlardan daha fazladır. Özgül ağırlıkları ise

daha düşüktür.

• PET agrega boyutunun değişmesinin, numunelerin su emme ve boşluk

oranları üzerinde kesin bir etkisi olmamıştır.

• Cüruf ikameli numunelerin su emme ve boşluk oranları, çimentolu

numunelere göre bir miktar fazladır.


243

• S/B oranın 0.50’den 0.45’e düşmesi, numunelerin su emme ve boşluk

oranlarını azaltmıştır.

• PET ve kum agregalı harç numunelerin su emme ve boşluk oranlarıyla ilgili

sözü edilen sonuçların hepsi, sadece PET agrega içeren numunelerde de

benzer şekilde ortaya çıkmıştır.

5.3.7. Rötre İle İlgili Sonuçlar

• PET ve kum agregalı harç numunelerde P/B oranının 0.50’den 0.60’a

çıkması, rötreyi azaltmıştır.

• PET agrega boyutunun değişmesi, rötreyi çok fazla etkilememiştir.

• Cüruf ikameli PET ve kum agregalı harç numuneler, ilk günlerde çimentolu

numunelere yakın rötre değerlerine sahipken; genel olarak 15. günden

itibaren çimentolu numunelerden daha düşük rötre değerlerine sahip

olmuşlardır. Uçucu küllü harç numuneler de başlangıçta çimentolu ve cüruflu

harçlara yakın değerler gösterirken, genel olarak ikinci haftadan sonra ölçülen

tüm günlerde hem çimentolu, hem de cüruflu numunelerden oldukça düşük

rötre değerleri göstermişlerdir. Bu durum sadece PET agrega içeren

numunelerle benzerlik göstermektedir, ancak kumsuz karışımlarda, cüruf

ikamesi, 90. günden sonra rötreyi azaltıcı bir etki yapmıştır. Kumlu

numunelerde cüruf ikamesi, 15. günden sonra rötreyi azaltıcı etki yapsa da,

bu etki, genel olarak 90. günden sonra belirgin bir şekilde görülmüştür.

• S/B oranının 0.50’den 0.45’e düşmesi, PET ve kum agregalı harçların rötre

değerlerini düşürmüştür, ancak bu durum çok belirgin değildir. S/B oranının

rötre üzerindeki etkisi, sadece PET agrega içeren numunelerde biraz daha

belirgindir.


244

5.4. Öneriler

• Bu çalışma kapsamında gerçekleştirilemeyen diğer deneylerin (elastisite

modülü, aşınma, ıslanma-kuruma, donma-çözülme, vb.) yürütüldüğü

kapsamlı bir çalışma yapılabilir.

• PET-bağlayıcı oranları çeşitlendirilerek, karışım içindeki PET miktarının

beton ve harçların özelliklerine olan etkisi araştırılabilir.

• Su-bağlayıcı oranları çeşitlendirilerek, değişen S/B oranlarının PET agregalı

harç numuneler üzerindeki etkileri araştırılabilir.

• Harç numuneler üzerinde gerçekleştirilen bu çalışma, beton numuneler

üzerinde de yürütülerek, daha büyük boyuttaki PET kırıklarının betonun

dayanım ve durabilite özellikleri üzerindeki etkisi araştırılabilir.

• PET agregalı harç numunelerin üretiminde yüksek fırın cürufu ve uçucu

külün dışında diğer endüstriyel atıklar da kullanılarak, diğer puzolanların

PET agregalı harçların özelliklerine olan etkisi araştırılabilir.

• Yüksek fırın cürufu, uçucu kül ve silis dumanının birlikte kullanıldığı PET

agregalı harç ve beton numuneler üretilerek, sözü edilen puzolanların harç ve

beton özellikleri üzerindeki olumlu etkilerinden faydalanılabilir.

• PET agrega ile diğer hafif beton agregaları karıştırlarak bir hafif beton

üretimi araştırılabilir.

245

KAYNAKLAR

ABDEL-AZIM A. ABDEL-AZIM, 1996. Unsaturated Polyester Resins From Poly

(Ethylene Terephthalate) Waste for Polymer Concrete. Polymer Engineering

and Science, December 1996, v 36, n 24, pp.2973-2977.

ACI Committee 213R, 1987. Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete.

Manual of Concrete Practice.

ACI Committee 226, 1987. State of the Art Report on Use of Fly Ash in Concrete.

ACI Material Journal, pp.381-409.

ACI Committee 233, 1995. Grand Granulated Blast Furnace Slag as a Cementitious

Constituent in Concrete, ACI 233R-95, American Concrete Institue.

AKMAN, M. S., ÖZTEKİN, E., ERDİNÇ, M., 1994. Düşük Çimento Dozajlı ve

Uçucu Kül Katkılı Hazır Betonlarda Dayanım ve Dayanıklılık. TMMOB. 3.

Ulusal Beton Kongresi, Hazır Beton, İstanbul, s.297-310.

AL-MANEER, A.A., DALA, T.R., 1997. Concrete Containing Plastic Aggregates.

Concrete International, v 19, n 8, pp.47-52.

ASTM C 125, 1994. Standard Terminology Relating to Concrete Aggregates.

Annual Book of ASTM Standards.

ASTM C 311, 1994. Standard Test Method for Sampling and Testing Fly Ash or

Natural Pozzolans for Use a Mineral Admixtural Portland-Cement Concrete.

Annual Book of ASTM Standard.

ASTM C 618, 1994. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined

Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Portland Cement

Concrete. Annual Book of ASTM Standards, n 4.

ASTM C 989, 1994. Standart Specification for Ground Granulated Blast-Furnae Slag

for Use in Concrete and Mortars. Annuel Book of ASTM Standards.

ATİŞ, C. D., TARTICI, H., SEVİM, U. K., ÖZCAN, F., AKÇAÖZOĞLU, K.,

YÜZGEÇ C., 2002-a. Afşin-Elbistan Uçucu Külü İçeren Betonların Basınç

ve Yarılma Çekme Dayanımı. 4. GAP Kongresi Bildiriler Kitapçığı, v 2,

pp.810-815.

246

ATİŞ, C. D., AKÇAÖZOĞLU, K., EKİZ, N., 2002-b, Uçucu Külün Beton

Karakteristiklerine Etkisi Üzerine Bir Literatür Taraması, DSİ Teknik

Bülteni, Ankara, s.37-52..

ATİŞ, C. D., TARTICI, H., SEVİM, U. K., ÖZCAN, F., AKÇAÖZOĞLU, K.,

YÜZGEÇ, C., 2002-c. Afşin-Elbistan Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak

Kullanılabilirliği. 5. Uluslararası İnşaat Mühendisliğinde Gelişmeler

Kongresi, ACE 2002, İTÜ, İstanbul, Türkiye, pp.161-168, 2002.

ATİŞ, C. D, ÖZCAN, F., SEVİM, U. K., AKÇAÖZOĞLU, K., 2002-d, Afşin

Elbistan Uçucu Külü içeren Harç Numunelerin Dayanim ve Kuruma Rötre

Özellikleri, 4. GAP Kongresi Bildiriler Kitapçığı, v.2, pp.816-821.

BABU, D. S., BABU, G. K., 2003. Behaviour of Lighweight Expanded Polystyrene

Concrete Containing Silica Fume. Cement and Concrete Research v 33,

pp.755-762.

BABU, D. S., BABU, G. K., TIONG-HUAN, W., 2005. Properties of Lightweight

Expanded Polystyrene Aggregate Concretes Containing Fly Ash. Cement and

Concrete Research v 35, pp.1218-1223.

BABU, D. S., BABU, K.G., TIONG-HUAN, W., 2006. Effect of Polystyrene

Aggregate Size on Strength and Mouisture Migration Characteristics of

Lightweight Concrete. Cement and Concrete Composites, v 28 , pp.520-527.

BAMFORTH, P., B., 1980. Insitu Measurement of the Effect of Partial Portland

Cement Replacement Using Either Fly Ash or Ground Granulated Blast-

Furnace Slag on The Performance of Mass Concrete, Proceedings of the ICE

Part 2, v 69, pp.777-800.

BAYÜLKE, N., 1998. Depreme Dayanıklı Betonarme ve Yığma Yapı Tasarımı.

İnşaat Mühendisleri Odası İzmir Şubesi, Yayın No=27, 245s.

BİLİM, C., 2006. Yüksek Fırın Cüruf Katkısının Çimento Tabanlı Malzemelerde

Kullanılabilirliği. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora

Tezi, Adana, 206s.

BIJEN, J., 1996. Benefits of Slag and Fly Ash. Conctruction and Building Materials,

v 10, n.5, pp.309-314.

247

BISCHOFF, P.H. , YAMURA, K., PERRY, S.H., 1990. Polystyrene Aggregate

Concrete Subjected to Hard Impact. Proceedings - Institution of Civil

Engineers, Part 2: Research and Theory, v 89, pp.225-239.

BROOKS, J. J., WAINWRIGHT, P. J., BOUKENDAKJI, M., 1992. Influence of

Slag type and Replacement Level on Strength, Elasticity, Shrinkage and Crep

of Concrete. Proceedings, CANMET/ACI Fourth International Conference on

Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete, ACI SP-132,

v 2, Editor V.M. Malhotra, American Concrete Institute, Farmington Hills,

Mich, İstanbul, pp.1325-1341.

BROOKS, J. J., JOHARI, M. A. M., MAZLOOM, M., 2000. Effect of Admixtures

on The Setting Times of High-Strength Concrete. Cement and Concrete

Composites, v 22, pp.293-301.

CARETTE, G. G., MALHOTRA, V. M., 1987. Characterization of Canadian Fly

Ashes Their Relative Performance in Concrete. Canadan Journal of Civil

Engineering, 14:667.

CHERN, J., C., CHAN, Y., W., 1989. Deformations of concretes Made with Blast

Furnace Slag Cement and Ordinary Portland cement, ACI Materials Journal,

v 86, n.4, pp.372-382.

CHINDAPRASIRT, P., HOMWUTTIWONG, S., SRIVIVATNANON, V., 2004.

Influence of Fly Ash Fineness on Strength, Drying Shrinkage and Sulfate

Resistance of Blended Cement Mortar. Cement and Concrete Research, v 34,

pp.1087-1092.

CHOI, Y.-W., MOON, D.-J., CHUNG, J-S, CHO, S.-K., 2005. Effects of Waste PET

Bottles Aggregate on The Properties of Concrete. Cement and Concrete

Research 35, pp.776-781.

COOK, J. E., 1983. Fly Ash in Concrete-Technical Considerations. Concrete

International, ACI, pp.51-59.

DEMİR A., 1989. Uçucu Küllü Fazbeton Araştırması. Türkiye İnşaat Mühendisliği

X. Teknik Kongre Bildiriler Kitabı, Cilt-1, Tasarım Teknolojileri, Yeni

Malzemeler-Yeni Kullanım Alanları, Ankara, s.403-423.

248

ELZAFRANEY, M. , SOROUSHIAN, P., DERU, M., 2005. Development of

Energy-Efficient Concrete Buildings Using Recycled Plastic Aggregates.

Journal of Architectural Engineering, v 11, n 4, pp.122-130.

ERDOĞAN, T. Y., 1996. Hig-Lime Fly Ash Concretes, Proceedings, First

International Conference on Concrete Structures, v 1, Cairo, pp-4-1 to 4-9.

ERDOĞAN, T. Y., 1997. Admixtures for Concrete. METU Press, Ankara.

ERDOĞAN, T. Y., 1995. Karışım ve Bakım Suları. Türkiye Hazır Beton Birliği,

İstanbul, 67s.

ERDOĞAN, T.Y. 2003. Beton. ODTÜ Geliştirme Vakfı ve Yayıncılık A.Ş., Ankara,

741s.

FERNANDEZ, L., MALHOTRA, V.M., 1990. Mechanical Properties, Abrasion

Resistance and Chloride Permeability of Concrete Incorporating Granulated

Blast-Furnace Slag. Cement, Concrete and Aggregates, v 12, No.2, pp.87-

100.

FREEMAN, R. B., CARRASQUILLO, R. L., 1991. Influence of the Method of Fly

Ash Incorporation on the Sulphate Resistance of Fly Ash Concrete. Cem. and

Conc. Comp., pp.209-217.

FUKUDOME, K., MIYANO, K., TANIGUCHI, H., KIT, T., 1992. Resistance to

Freezing and Thawing and Chloride Diffusion of Anti-Washout Underwater

Concrete Containing Blast-Furnace Slag. Proceedings, CANMET/ACI Fourth

International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural

Pozzolans in Concrete, ACI SP-132, v 2, Editor V.M. Malhotra, American

Concrete Institute, Farmington Hills, Mich, İstanbul, pp.1565-1582.

GAVELA, S., KARAKOSTA C., NYDRIOTIS, C., KASELOURI–RIGOPOULOU,

V., KOLIAS, S., TARANTILI, P. A., MAGOULAS, C., TASSİOS, D.,

ANDREOPOULOS, A., 2004. A Study of Concretes Containing

Thermoplastic Wastes as Aggregates. Conference on the Use of Recycled

Materials in Building and Structures, Barcelona, Spain.

GEISELER, J., KOLLO, H., LANG, E., 1995. Influence of Blast-Furnace Cements

on Durability of Concrete Structures. ACI Material Journal, v 92, n 3, pp.252-

257.

249

GHOSH, R., S., TIMUSK, J., 1981. Creep of Fly Ash Concrete, ACI Material

Journal, v 78, n 5, pp.351-357.

GÖKÇE, A., ÖZTURAN, T., 1996. Uçucu Kül Puzolanik Aktivitesi ile İlgili Bazı

Mevcut Standartların Değerlendirmesi. 4. Ulusal Beton Kongresi “Beton

Teknolojisinde Mineral ve Kimyasal Katkılar”, 30-31 Ekim, 1 Kasım 1996.

İstanbul.Maya Basın-Yayın, s.233-244.

GÖKÇE, A., UYAN, M., ÖZTEKİN, E., 1996. İnceliğe Bağlı Olarak Uçucu Küllü

Betonların Su İhtiyacındaki Değişim. TMMOB. 4. Ulusal Beton Kongresi,

Beton Teknolojisinde Mineral ve Kimyasal Katkılar, Maya Basın-Yayın,

İstanbul, s.209-221.

GÖKÇE, A., ÇİÇEKLİ, O.C., UYAN, M., ÖZTEKİN, E., 1996. Uçucu Küllü

Betonların Mekanik Özellikleri Üzerine Bir Deneysel Çalışma. TMMOB. 4.

Ulusal Beton Kongresi, Beton Teknolojisinde Mineral ve Kimyasal Katkılar,


HASSAN, K. E., CABRERA, J. G., BAJRACHARYA, Y. M., 1997. The Influence

of Fly Ash Content and Curing Temperature on The Properties of High

Performance Concrete. To be pub. In the 5th Int. Conf. On Deterioration and

Repair of Reinforced Concrete in The Arabian Gulf, Oct., Bahrain.

HASSANI, A., GANJIDOUST, H., MAGHANAKI, A.A., 2005. Use of Plastic

Waste (Poly-Ethylene Terephthalate) In Asphalt Concrete Mixture as

Aggregate Replacement. Waste Management & Research, n 23, pp.322-327.

JANSEN, D.C., KIGGINS, M.L., SWAN, C.W., MALLOY, R. A., KASHI, M.G.,

CHAN, R.A., JAVDEKAR, C., SIEGAL, C., WEINGRAM, J., 2001.

Lightweight Fly Ash-Plastic Aggregates in Concrete Transportation Research

Record, n 1775, pp.44-52.

KARAHAN, O., 2006. Liflerle Güçlendirilmiş Uçucu Küllü Betonların Özellikleri.

Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi. Adana, 256s.

250

KIM, J. K., PARK, Y. D., SUNG, K. Y., LEE, S. G., 1992. The Production of High

Strength Fly Ash Concrete in Korea. Fourth CANMET/ACI International

Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in

Concrete, İstanbul, Supplementary Papers, pp.112-113.

KOIDE, H., TOMON, M., SASAKI T., 2002. Investigation of The Use of Waste

Plastic as an Aggregate for Lightweight Concrete. Sustainable Concrete

Construction, London, pp. 177-186.

LEE, K.M., LEE, H.K., LEE, S.H., KIM, G.Y., 2006. Autogenous Shrinkage of

Concrete Containing Granulated Blast-Furnace Slag. Cement and Concrete

Composities 36, pp.1279-1285.

MAHMOUD, A., HALIM, A.-G., 2004. Structural Material from Waste Plastic.

Journal of Applied Polymer Science, v 91, pp.2543–2547.

MALHOTRA, V. M. 1987. Supplementary cementing Materials for Cocrete,

CANMET, Ottawa, Canada, pp.52-56.

MALHOTRA, V. M., RAEZANIANPOUR, A. A., 1994. Fly Ash in Concrete. 2nd

Edition, CANMET, MSL 94-95.

MALLOY, R., DESAI, N., WILSON,C., SWAN, C., JANSEN, D., KASHI, M.,

2001. High Carbon Fly Ash / Mixed Thermoplastic Aggregate for Use in

Lightweight Concrete. Society of Plastics Engineering, Annual Technical

Conference, Dallas, TX, v 47, pp. 2743-2751.

MEHTA, P. K., 1986. Concrete: Structure, Properties and Materials. Prentice-Hall,

Inc. Englewood Cliffs, NewJersey.

MENG, B., 1994. Calculation of Mouisture Transport Coefficients on the Basis of

Revelant Pore Structure Parametres. Materials and Structures (RILEM), v 21,

n 167, pp.125-134.

MINDESS, S., YOUNG, J. F., DARWIN, D., 2003. Concrete. Second Edition,

Pearson Education, Upper Saddle River, NJ, pp.94-104.

MONTEIRO, P. J. M., KURTIS, K. E., 2003. Time to Failure for Concrete Exposed

to Severe Sulfate Attack.. Cement and Concrete Research, v 33, pp.987-993.

251

MORA, E.-P., PAYA, J., MONZO, J., 1993, Influence od Different Sized Fractons

of a Fly Ash on Workability of Mortars. Cement and Concrete Research, v

23, n 4, pp.917-924.

NELSON, P., SRIVIVATNANON, V., KHATRI, R., 1992. Development of High

Volume Fly Ash Concrete for Pavements. Proc. of the 16th ARRB

Conference, Perth, pp.37-47.

NEVILLE, A.M., BROOKS, J.J., 1993. Concrete Technology. Longman Scientific

and Technical, USA, 438p.

NEVILLE, A. M., 1995. Properties of Concrete, 4th Ed., Longman Group UK

Limited.

NEWMAN, J., CHOO, B. S., 2003. Advanced Concrete Technology. Constituent

Materials, Butterworth-Heinemann, Oxford.

OSBORNE, G. J., 1999. Durability of Portland Blast-Furnace Slag Cement Concrete.

Cement and Concrete Composites, v 21, pp.11-21.

ÖNER, A., AKYÜZ, S. , 2007. An Experimental Study on Optimum Usage of

GGBS for the Compressive Strength of Concrete. Cement and Concrete

Composities v 29, pp.505-514.

ÖZBEBEK, İ. H., 1993. Yüksek Dayanımlı Beton Üretiminde Kullanılan Katkı

Maddelerinin Betona Etkisi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,

Yüksek Lisans Tezi, Adana, 40s.

ÖZDEMİR, E., 2006. PÇ ve Mineral Katkılı Maddelerin İkili, Üçlü ve Dörtlü

Kombinasyonlarını İçeren Harç Numunelerin Bazı Özelliklerinin

İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi,

Adana, 177s.

ÖZKUL, H., YILDIRIM, H., 1996. Kimyasal Katkıların Uzun Süreli Davranışları. 4.

Ulusal Beton Kongresi, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi,


ÖZTURAN, T., 1991. Beton Üretiminde Uçucu Kül Kullanımının İrdelenmesi.

TMMOB Türkiye inşaat Mühendisliği XI. Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı,

I. Cilt, Kardeşler matbaacılık, İstanbul, s.149-158.

252

ÖZYILDIRIM, C., HALSTEAD, W., 1988. Resistance to Chloride Ion Penetration

of Concrete Containing Fly Ash, Silica Fume or Slag. Permeability Concrete,

ACI SP 108-3, 35-61.

PEHLİVAN, E., ÜNAL, S., TUNÇSİPER, B., 2004. Plasitk Ambalaj

Malzemelerinin Hayatımızdaki Yeri ve Bunların geri kazanılması ve

Azaltımında Çağdaş Yöntemler. POLSEM 2004, Polimer İşleme ve Geri

Kazanımı Sempozyumu, Mersin, s.114-128.

RAMYAR, K., 1993. Effects of Turkish Flys Ashes on The Portland Cement-Fly

Ash Systems. Metu, In Civil Engineering, PhD. Thesis, Ankara, 208p.

REBEIZ, K.S., 1994. Construction Use Of Polyester Composite Using Recycled

PET, Proceedings of the Materials Engineering Conference, n 804,

Infrastructute: New Materials and Methods of Repair, pp.80-87.

REBEIZ, K.S., 1995. Time-Temperature Properties Of Polymer Concrete Using

Recycled PET, Cement & Concrete Composites, v 17, n 2, , pp.119-124.

REBEIZ, K.S., 1996-a. Strength and Durability Properties of Polyester Concrete

Using PET and Fly Ash Wastes. Advanced Performance Materials, v 3, n 2,

pp.205-214.

REBEIZ, K.S., 1996-b. Precast Use Of Polymer Concrete Using Unsaturated

Polyester Resin Based on Recycled PET Waste. Construction and Building

Materials, v 10, n 3, pp.215-220.

REBEIZ, K.S., FOWLER, D.W., 1994. Flexural Properties Of Reinforced Polyester

Concrete Made With Recycled PET. Journal of Reinforced Plastics and

Composites, v 13, n 10, pp.895-907.

REBEIZ, K.S., FOWLER, D.W., 1996. Flexural Strength of Reinforced Polymer

Concrete Made with Recycled Plastic Waste. ACI Structural Journal, v 93, n

5, pp.524-530.

REBEIZ, K.S., FOWLER, D.W., PAUL, D.R., 1991-a. Making Polymer Concrete

With Recycled PET. Plastics Engineering, v 47, n 2, pp.33-34.

253

REBEIZ, K.S., FOWLER, D.W., PAUL, D.R., 1991-b. Time And Temperature

Dependent Properties Of Polymer Concrete Made with Resin Using Recycled

PET. Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, v 37,

In Search of Excellence, pp.2146-2149.

REBEIZ, K.S., FOWLER, D.W., PAUL, D.R., 1994-a. Mechanical Properties of

Polymer Concrete Systems Made with Recycled Plastic”, ACI Materials

Journal, v 91, n 1, pp. 40-45.

REBEIZ, K. S., SERHAL, S.P., FOWLER, D.W., 1994-b. Structural Behavior of

Polymer Concrete Beams Using Recycled Plastic. Journal of Materials in

Civil Engineering, v 6, n 1, pp.150-165.

REBEIZ, K. S., SERHAL, S.P., FOWLER, D.W., 1995. Shear Strength of

Reinforced Polyester Concrete Using Recycled PET. Journal of Structural

Engineering, v 121, n 9, pp.1370-1375.

REEVES, C. M., 1986. The Use of Ground Granulated Blast Furnace Slag to

Produce Durable Concrete. Improvement of Concrete Durability, Thomas

Telford Limited, pp. 59-95.

SCHROEDER, R., 1994. The Use of Recycled Materials in Highway Construction.

Public Roads, 58, 2, pp.32-41.

SHEHATA, I., SHAHRAM, V., ELSAWY, A., FAHMY, M., 1996. The Use of

Solid Waste Materials as Fine Aggregate Substitutes in Cementitious

Concrete Composites. Semisequicentennial Transportation Conference

Proceedings, Iowa State University, Iowa, 5p.

SHULMAN, D., M., 1996. Lightweight Cementitious Compositions and Methods of

Their Production and Use. United States Patent, Patent number 5580378.

SILVA, D.A., BETIOLI, A.M., GLEIZE, P.J.P., ROMAN, H.R., GOMEZ, L.A.,

RIBEIRO, J.L.D., 2005. Degradation of Recycled PET Fibers in Portland

Cement-Based Materials. Cement and Concrete Research 35, pp.1741-746.

SOROKA, I.,1993. Concrete in Hot Environments. National Building Research

Institute, Faculty of Civil Engineering, Technion-Israel Institute of

Technology, Haifa, 247p.

254

TAWFIK, M. E., ESKANDER, S. B., 2006. Polymer Concrete from Marble Wastes

and Recycled Poly(ethylene terephthalate). Journal of Elastomers and

Plastics, v 38, pp.65-79.

TAŞDEMİR, M.A., TAŞDEMİR, C., ÖZBEK, E., ALTAY, B., 2000. ÖYFC

İnceliğinin Betonun Özelliklerine ve Mikroyapısına Etkisi. Çimento ve Beton

Dünyası, Yıl 4, Sayı 24, s.19-36.

TOKYAY, M., ŞATANA., O. A., 1994. Hafif Beton Özelliklerine Çimento

Miktarının Etkileri. Araştırma-Geliştirme, s.31-39.

TOKYAY, M., 1988. Effects of Three Turkish Fly Ashes on The Heat of Hydration

of PC-FA Pastes. Cement and Concrete Research, v 18, pp.957-960.

TOKYAY, M., 1989. Uçucu Küllerin Mineralojik Kompozisyonlarının Hidratasyon

ve Puzolanik Reaksiyonlara Etkileri. Türkiye İnşaat Mühendisliği X. Teknik

Kongre Bildiriler Kitabı, Cilt-1, “Tasarım Teknolojileri, Yeni Malzemeler-

Yeni Kullanım Alanları”, 9-12 Ekim, Ankara, s.389-401.

TOKYAY, M., ERDOĞDU, K., 1997. Cüruflar ve Cüruflu Çimentolar.

Araştırmaların Gözden Geçirilmesi ve Durum Raporu, TÇMB, Ankara, 31s.

TOKYAY, M., 2003. Cüruflar ve Cüruflu Çimentolar. Araştırmaların Gözden

Geçirilmesi ve Durum Değerlendirmesi Raporu, TÇMB, Ankara, 47s.

TOPÇU, İ. B., 2001. Uçucu Kül Kullanımının Betondaki Etkileri. Osmangazi

Üniversitesi, Müh.-Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt XIV, Sayı 2, s.11-24.

TOPÇU, İ., B., 2006. Beton Teknolojisi, Uğur Ofset A.Ş., Eskişehir. 570s.

TS 25/T, 2007, Tras. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 5s.

TS 130, 1978. Agrega Karışımlarının Elek Analizi Deneyi İçin Metot. Türk

Standartları Enstitüsü, Ankara, 7s.

TS EN 196-3, 2002. Çimento Deney Metotları- Bölüm 3: Priz Süresi ve Hacim

Genleşme Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 8s.

TS EN 197-1, 2002. Çimento- Bölüm 1: Genel Çimentolar- Bileşim, Özellikler ve

Uygunluk Kriterleri. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 25s.

TS EN 450-1, 2008. Uçucu Kül-Betonda Kullanım İçin- Bölüm 1: Tarifler,

Özellikler ve Uygunluk Kriteri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 32s.

255

TS 706 EN 12620, 2003. Beton Agregaları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 46s.

TS EN 1015-3, 2000. Kagir Harcı- Deney Metotları-Bölüm 3: Taze Harç Kıvamının

Tayini (Yayılma Tablası İle) Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

TS EN 1015-11, 2000. Kagir Harcı Deney Metodları-Bölüm 11: Sertleşmiş Harcın

Basınç ve Eğilme Dayanımlarının Tayini. Türk Standartları Enstitüsü,

Ankara.

TS EN 1097-6, 2002, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri için Deneyler

Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, Türk Standartları

Enstitüsü, Ankara.

TS 3543, 1981. Beton elemanlarda Büzülme Oranı (Rötre) Tayini Metodu. Türk

Standartları Enstitüsü, Ankara, 7s.

TS 3624, 1981. Sertleşmiş Betonda Özgül Ağırlık, Su Emme ve Boşluk Oranı Tayin

Metodu. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 9s.

TÜRKMEN, İ., GÜL, R., ÇELİK, C., DEMİRBOĞA, R., 2002. Mineral Katkılı

Yüksek Dayanımlı Betonların Mekanik Özelliklerinin Optimum Şartlarının

Araştırılması. 4. GAP Kongresi Bildiriler Kitapçığı, v 2, pp.836-845.

WAINWRIGHT, P.J., 1986. Properties of Fresh and hardened Concrete

Incorporating Slag cements. Cement Replacement Materials. (Editor R.N.

Swamy), Surrey University Press, pp.100-133.

WAINWRIGHT, P.J., TOLLOCZKO, J. J. A., 1986. The Early and Later Age

Properties of Temperature Cycled OPC Concretes. 2nd International

Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in

Concrete, Madrid, v 2, pp.1293-1321.

WAINWRIGHT, P.J., AIT-AIDER, H., 1995. The Influence of cement Source and

Slag Additions on the Bleeding of Concrete. Cement and Concrete research, v

25, n 7, pp.1445-1456.

WAINWRIGHT, P.J., REY, N., 2000. The Influence of Ground Granulated

Blastfurnace Slag (GGBS) Additions and Time Delay on the Bleeding of

Concrete. Cement and Concrete Research, 22 (2000), 253-257.

256

WESCHE K., 1991. Fly Ash Concrete Properties and Performance. E&FN Spon,

London.

WHITE, D.J., 2000. Microstructure of Composite Material from High-lime Fly Ash

and RPET. Journal of Materials in Civil Engineering, v 12, n 1, pp.60-65.

YAZICI, Ş., BARADAN, B., 1995. Uçucu Kül Katkılı Yüksek Dayanımlı Beton.

Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması, Bildiriler Kitabı,

Ankara, s.59-71.

YAZICI, H., 2006. Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Harçların Sülfat Dayanıklılığının

İncelenmesi. Denizli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik

Dergisi, Cilt: 8, Sayı: 1, s.51-58.

YEAU, K. Y., KIM, E. K., 2005. An Experimental Study on Corrosion Resistance of

Concrete with Ground Granulated Blast-Furnace Slag. Cement and Concrete

Research, v 35, pp.1391-1399.

YILDIZ, S., KAYA, A., KELESTEMUR, H., 2004. Sytropor Kullanılarak Elde

edilen Hafif Betonların Fiziksel Özelliklerinin Deneysel Olarak Araştırılması.

F.Ü. Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16 (2), s.357-366.

ZOOROB, S.E., SUPARMA, L.B., 2000. Laboratory Design and Investigation of

The Properties of Continuously Graded Asphaltic Concrete Containing

Recycled Plastics Aggregate Replacement (Plastiphalt). Cement & Concrete

Composites 22, pp.233-242.

İNTERNET ÜZERİNDEKİ KAYNAKLAR

PAGEV, 19.03.2008. Türk Plastik Sanayi. Dünyada ve Türkiye’de Plastik Tüketimi.

http://www.pagev.org.tr.

Plastics Europe, 04.03.2008. Association of Plastics Manufacturers. Home, Discover

Plastics, Plastics Materials, PET. http://www.plasticseurope.org

http://www.pagev.org.tr

http://www.plasticseurope.org

257

ÖZGEÇMİŞ

1978 yılında Akseki’de doğdu. İlk öğrenimini Zonguldak’ta, orta öğrenimini

Ardanuç’ta, lise öğrenimini Karaisalı’da tamamladı. 2000 yılında Çukurova

Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Mimarlık Bölümünden mezun oldu.

Aynı yıl, aynı üniversitede Yüksek Lisans öğrenimine başladı ve 2002 yılında Ç.Ü.

Mimarlık Bölümünde Araştırma Görevlisi kadrosuna atandı. 2003 yılında Çukurova

Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalında Doktora

programına başladı. 2008 yılında Niğde Üniversitesi Mimarlık Bölümü Araştırma

Görevliliğine nakil yoluyla atandı. Evli ve bir çocuk annesidir.

Documents

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ … Tereftalat (PET) 6 2.3. PET ve Diğer Atık Plastiklerin Beton Üretiminde Kullanılması……… 7 2.3.1. Atık PET ve Diğer Plastik