Marmara bölgesindeki farklı kökenli doğal kumların beton özelliklerine etkisi
The effect of different natural sands on concrete properties in the marmara region
- Tez No: 178205
- Danışmanlar: PROF.DR. ATİYE TUĞRUL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Agrega, Beton kalitesi, Kum, Marmara bölgesi, Aggregate, Concrete quality, Sand, Marmara region
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapılasmanın hızla gelistigi Marmara Bölgesi'nde kaliteli beton ihtiyacı artmaktadır. Beton üretiminde bu bölgedeki farklı kökenli dogal kumlar yaygınca kullanılmaktadır. Her ne kadar kumların beton özelliklerine etkisi oldukça önemli ise de bu kumların mineralojik ve kimyasal özelliklerinin beton özellikleri ile iliskisi daha önce yeterince tartısılmamıstır. Bu amaçla, bölgede yaygınca üretilen kara, nehir ve deniz kumlarının beton özelliklerine etkisi arastırılmalıdır. Doktora tez çalısması olarak gerçeklestirilen bu arastırmanın amacı; Marmara Bölgesi'nde farklı alanlarda isletilmekte olan farklı kökenli dogal kumların jeolojik, mineralojik ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra, yapılacak standart agrega deneyleri ısıgı altında, betonda ince agrega olarak kullanılabilirliklerinin nedenleriyle birlikte ortaya konulması ve karsılastırılmasıdır. Bu arastırma kapsamında öncelikle kumların üretildigi ocakların bulundugu alanların jeoloji haritaları derlenmistir. Daha sonra bu ocaklardaki üretim aynaları ile yıkamaeleme tesislerinden temsili örnekler alınmıstır. Gerek arazi çalısmaları, gerekse de binoküler mikroskop ile yapılan petrografik incelemeler, XRD analizleri ile yapılan mineralojik arastırmalar ve kimyasal analiz verileri ile kumların bilesimleri, tane boyu ve sekilleri ile kökenleri karsılastırmalı olarak tartısılmıstır. Daha sonra örneklere ait metilen mavisi degeri, kum esdegeri, tane boyu dagılımı, çok ince malzeme muhtevası, birim agırlık, tane yogunlugu ve su emme, donmaya karsı dayanıklılık, kuruma çekmesi, asitte çözünebilen sülfat, suda çözünebilen klorür, kükürt muhtevası belirlenmis ve ayrıca tane boyu dagılımı deney sonuçlarından yararlanarak yüzey alanı ve incelik modülü hesaplamaları yapılmıstır. Kumlar ayrıca, alkali-agrega reaksiyonu yönünden de hızlandırılmıs harç çubugu deneyleriyle incelenmistir. Özellikleri belirlenen kumlardan, aynı özellikteki iri agrega kullanılarak, aynı karısım oranları ile beton ve harç hazırlanmıs ve taze/sertlesmis beton ve harç deneyleri (beton karısım hesapları, laboratuvar sartlarında karısım performansı deneyi, taze betonda kıvam tayini deneyi, taze beton yogunluk deneyi, taze betonda hava muhtevası tayini, sertlesmis beton üzerinde ise beton basınç mukavemeti) yapılmıstır. Aynı örneklerden ince kesitler hazırlanarak polarizan mikroskopta incelenmistir. Ayrıca, hızlandırılmıs harç çubugu deneylerinde kullanılan harç çubukları ile beton örneklerinin SEM görüntüleri de incelenmistir. Dogal kumların bünyesinde bulunan aktif silis, feldispat, mika ve kil mineralleri dogal kumların fiziksel ve dayanıklılık özelliklerini, beton ve harçlarda ise islenebilirlik ve dayanım özelliklerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenle kumların içerdigi kil, mika, feldispat minerallerinin belirteci olan Al2O3, Na2O ve K2O'nun SiO2'e oranı kumların harç ve beton özelliklerine etkisini degerlendirme açısından önemli bir parametredir. Dogal kumların üretimi esnasında bünyelerinde bulunan kil minerallerinin uygun ve etkin yıkama sonrası uzaklastırılması ile kumların fiziksel ve dayanıklılık özelliklerinin degistirilebilmekte, buna paralel olarak beton ve harç dayanımları arttırılabilmektedir.
Özet (Çeviri)
The need for concrete in good quality is increasing in the rapidly growing Marmara region. The different types of natural sand found in this region are widely used in the production of concrete. Eventhough the efects of sand on concrete is very important, the correlation between concrete properties and mineralogical and chemical composition of the sands have not been investigated before. For this reason, the effects of the localy produced land, river and sea sands on the properties of concrete shoud be investigated. The purpose of this research is to investigate and compare the chemical, mineralogical and geological properties of the different types of natural sand used in the Marmara region; alongside their usability as fine aggregate according to standard aggregate tests. The first stage of this investigation was to compile a geological map of the aggregate quarries. The second stage was to attain a quarry face from the sieving-washing production plant This dissertation compares fine aggregate?s size and shape with their chemical and mineralogical composition gained through XRD analysis; alongside the petrographic results from binocular microscopes and from site observations. The next stage was to calculate the results of the methylene blue test, the sand equivalent test, the sieve analysis, the amount of very fine aggregate, the unit weight, the specific gravity and absorption capacity, the magnesium sulphate test, the drying shrinkage test, the level of corrosion of sulphate in acid, the level of corrosion of chlorine in water and the amount of sulphur tests; and also to calculate the specific surface and the fineness modulus of the aggregate based on the results obtained from the sieve analysis. The samples have also been analysed to look at the potential alkali reactivity of aggregate using the mortar bar method. Once the fine aggregate results were analysed, course aggregate with compatible properties were made into concrete and mortar with the same proportions and tested under fresh/hardened concrete and mortar analysis (mix design, performance control under laboratory conditions, fresh concrete workability, unit weight, air content test and concrete compressive strength tests on hardened concrete). A thin section from each sample is analysed with the help of a polarised microscope. Furthermore, the mortar bars used in the mortar bar method tests and the concrete samples were investigated with a scanning electron microscope. The active silica, feldspar, mica and clay minerals found in natural sand effects their physical properties and durability characteristics. It also effects negatively the workability and strength characteristics of concrete and mortar. It has been shown that the ratio between the major element oxide as indicators of clay, mica and feldspar (Al2O3, Na2O and K2O) with SiO2, changes the physical and durability specifications of natural sand; and also effects the strength specifications of concrete and mortar. The removal of clay minerals from natural sand during production, by using suitable and effective washing, changes the physical and durability specifications of the natural sand; this change increase the strength properties of concrete and mortar.
Benzer Tezler
- Trakya havzası ve Batı Karadeniz bölgesi doğal gaz zuhurlarının kararlı izotop jeokimyası yöntemi ile incelenmesi
Investigation of natural gas occurences of the Thrace basin and the Western Black Sea region by stable isotope geochemistry
HAKAN HOŞGÖRMEZ
- Erken Hristiyan ve ilk Bizans resim ve kabartma sanatında kaynak ve okullar (2 cilt)
Sources and school of painting and sculpture during the early Christian and first Byzantine period
AHMET MEHMET KİPMEN
- Cooperation strategy models for the Central Asian Region and future scenarios on Turkey
Orta Asya bölgesinde işbirliği strateji modelleri ve Türkiye üzerine gelecek senaryoları
GAMZE GÜNGÖRMÜŞ KONA
Doktora
İngilizce
2001
Uluslararası İlişkilerMarmara ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF.DR. CENGİZ OKMAN
- Marmara Bölgesi'nde soğurulma yapısının incelenmesi
Investigation of attenuation structure in the Marmara region
AYŞE KAŞLILAR ÖZCAN
- Analysis of the crustal deformation caused by the 1999 Izmıt Düzce earthquakes using synthetic alperture radar interferomentry
1999 İzmit ve Düzce depremlerinin neden olduğu kabuk deformasyonunun sentetikaçıklık radar interferometrisi ile incelenmesi
ZİYADİN ÇAKIR
Doktora
İngilizce
2003
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR AKYÜZ
