Tekstil, kağıt ve doğal taş endüstrisi atıklarının taşıyıcı ve taşıyıcı olmayan hafif beton üretiminde kullanımı
Use of textile, paper and natural stone industry wastes in structural and non-structural lightweight concrete production
- Tez No: 979433
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN ERDEM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bayburt Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tüm dünyada artan insan nüfusuna paralel olarak insanların ihtiyaçları da sürekli artmaktadır. Bu durum, hemen her alanda endüstrileşmeyi de beraberinde getirmektedir. Sanayileşmeden kaynaklanan yan ürünler ve endüstriyel atıklar tehlikeli sayılabilecek çevre sorunlarına neden olabilmektedir. Hem endüstriyel atıkların çevreye olan olumsuz etkilerinin azaltılması hem de atıkların geri dönüştürülerek ve farklı alanlarda tekrar kullanılarak ekonomiye kazandırılmasına yönelik çalışmalar artarak devam etmektedir. Bu çalışmada atık Bayburt tüfü agrega olarak ve kağıt fabrikası atıklarından elde edilen katı lignin ile tekstil fabrikalarının atık sularından elde edilen reaktif boyar maddeler (RBM) beton katkı maddesi olarak kullanılarak taşıyıcı hafif beton (THB) ve taşıyıcı olmayan hafif beton (TOHB) üretimi amaçlandı. Atık agregaların en büyük tane çapı (Dmax), piyasada kullanılan perlit ile karşılaştırma yapabilmek amacı ile 11,2 mm olarak belirlendi. Katı lignin, kağıt fabrikası atıklarından elde edilen lignin likörünün asidik ortamda çöktürülüp kurutulmasıyla elde edildi. Tekstil boyamada kullanılan atık reaktif boyar maddeler model çözelti olarak hazırlandı. Tekstil, kağıt ve doğal taş endüstrisi atıklarından üretilen hafif beton karışımları 10×10×10 cm ölçülerindeki kalıplara dökülerek numunelere 7, 28 ve 90 gün sonra basınç dayanım testleri uygulandı. THB için en az 30 MPa (TS 206, LC 25/28'de) ve TOHB için minimum 5 MPa basınç dayanımına sahip hafif beton üretilmesi amaçlandı. Endüstriyel değerlendirilmesi hedeflenen Bayburt taşı (BT), TS 802'ye uygun, Dmax 8 mm olacak şekilde ve Fuller eğrisine önemli ölçüde uyumlu granülometride hazırlandı. BT agregaları ile 450 kg/m3 sabit çimento dozajı, sabit çökme (S2, 5-9 cm) değeri ve 0,50 sabit su/çimento kullanılarak THB karışımları hazırlandı. 28 gün boyunca kirece doygun suda kürlenen numunelere basınç dayanım testi gerçekleştirildi. Atık maddeler kullanılarak hazırlanan betonların hidrasyonu; mekanik testler, XRD, EDS, SEM, DTA/TG/DTG teknikleriyle izlendi. V Sonuç olarak; Bayburt sarı taşı (BST) agregasının puzolanik özelliğinin olmayışı, birim hacim ağırlık (BHA) değerinin yüksek olması (2,06 g/cm3) ve öz dayanımının düşük olması gibi nedenlerle hafif beton üretiminde kullanılamayacağı ancak normal beton agregası olarak başarıyla kullanılabileceği, Bayburt beyaz taşı (BBT) agregasının puzolanik özelliğinin varlığı ve öz dayanımının yüksek, BHA değerininin 2 g/cm3'ten düşük olması, bu agreganın doğrudan hafif beton üretiminde başarı ile kullanılabileceğini, ayrıca BBT agregasını kirece ve sodaya doygun ortamlarında bekletilerek mukavemetlerinin iyileşmesi ile THB üretiminde de başarı ile kullanılabileği belirlendi. Karışımlara lignin %0,6 ve RBM'lerin %0,04 katı madde olarak katılması, betonda süper akışkanlaştırıcı (SA) etki göstererek, üretilen betonların dayanımlarını artırdığı ayrıca RBM'lerin betonu kalıcı olarak renklendirdiği, bu şekilde bir kullanım ile bir yandan atıkların neden olduğu çevre problemlerinden kurtulunurken diğer yandan atıkların endüstriyel olarak değerlendirilebileceği belirlendi. BBT'nin 0-0,063 mm aralığında öğütülerek çimentoya %30'a kadar ikame edildiğinde THB ve TOHB'lerin özellikle 90 günlük dayanımlarında ciddi bir azalma oluşmadığı tespit edildi.
Özet (Çeviri)
In parallel with the increasing human population all over the world, people's needs are constantly increasing. This situation brings industrialization in almost every field. By-products and industrial wastes resulting from industrialization can cause environmental problems that can be considered dangerous. Efforts to both reduce the negative effects of industrial waste on the environment and to bring waste into the economy by recycling and reusing it in different areas continue to increase. In this study, the largest grain diameter (Dmax) of waste Bayburt tuff aggregate was determined as 11,2 mm in order to make a comparison with perlite used in the market. It was aimed to produce structural (SLC) and structural lightweight concrete (NSLC) by using solid lignin (L) obtained from paper mill waste and reactive dyestuffs (RD) obtained from wastewater of textile factories as concrete additives. Solid lignin was obtained by precipitating and drying the lignin liquor obtained from paper mill waste in an acidic environment. Waste reactive dyes used in textile dyeing were prepared as model solutions. Lightweight concrete mixtures produced from textile, paper and natural stone industry wastes were poured into molds measuring 10×10×10 cm and compressive strength tests were applied to the samples after 7, 28 and 90 days. It was aimed to produce lightweight concrete with a compressive strength of at least 30 MPa for SLC (in TS 206, LC25/28) and a minimum of 5 MPa for NSLC. Bayburt stone (BS), which was targeted for industrial evaluation, was prepared in granulometry in accordance with Turkish Standards (TS) 802, Dmax 8 mm and significantly compatible with the Fuller curve. SLC mixtures were prepared using BS aggregates, with a fixed cement dosage of 450 kg/m3, a constant slump (S2, 5-9 cm) and a constant water/cement ratio of 0,50. Strength tests were performed on samples cured in lime-saturated water for 28 days. Hydration of concrete prepared using waste materials was monitored by mechanical tests, XRD, EDS, SEM, DTA/TG/DTG techniques. As a result, it was determined that Bayburt yellow stone (BYS) aggregate cannot be used in lightweight concrete production due to its lack of pozzolanic properties, high unit weight (UW) value (2,06 g/cm3), and low inherent strength. However, it can be successfully used as a standard concrete aggregate. Bayburt white stone (BWS) aggregate, with its pozzolanic properties, high inherent strength, and UW value of less than 2 g/cm3, can be successfully used directly in lightweight concrete production. Furthermore, it was determined that BWS aggregate can also be successfully used in SLC production due to its strength improvement when stored in lime and soda-saturated environments. It was determined that adding 0.6% lignin and 0.04% RD to the mixtures increased the strength of the concrete by acting as a superplasticizer (SP). Furthermore, RDs permanently colored the concrete. This approach not only eliminates environmental problems caused by waste but also allows for industrial utilization of the waste. It was determined that when BWS was ground to a 0-0.063 mm particle size and incorporated into the cement up to 30%, there was no significant decrease in the 90-day strength of SLC and NSLC.
Benzer Tezler
- Investigation of the effects of commercial polymer additives on zeolite filled recycled polypropylene composites
Ticari polimerik katkıların zeolit dolgulu geri dönüşüm polipropilen kompozit üzerindeki etkilerinin incelenmesi
HANİFİ AKYURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURSELİ UYANIK
- Preparation and characterization of chitosan/polypyrrole/clay nanocomposites
Çitosan/polipirol/kil nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
SEVİNÇ SEZİN TARIMSAL GÜLMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Türkiye'de kojenerasyon firmaları ve uygulamaları
Cogeneration companies and applications in Turkey
OLCAY GÜLŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. F. TANER ÖZKAYNAK
- Anilin mavisinin atıksulardan uzaklaştırılmasında yeni bir adsorbent kullanımı
A novel adsorbent for aniline blue removal from wastewater
GAMZE KOÇKAYA
- Portre geleneğinde yapı elemanı olarak tekstil ürünlerinin kullanımı
The use of textile products as building elements in the portrait tradition
ALİRIZA BENEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Güzel SanatlarSivas Cumhuriyet ÜniversitesiResim Ana Bilim Dalı
DOÇ. BÜLENT BULDUK