Beton üretiminde uçucu kül ve yüksek fırın cürufu kullanılmasının etkileri ve maliyet analizi

Abstract

Günümüzde, sanayileşmeye paralel olarak artan enerji ihtiyacı ve bu ihtiyacı karşılamak için kullanılan fosil kökenli yakıtlar önemli çevresel problemleri de beraberinde getirmektedir. Bir taraftan sürdürülebilir bir kalkınmanın sağlanması, diğer taraftan çevre kirliliğinin azaltılarak insanların yaşam kalitelerinin arttırılması bu tür atık malzemelerin farklı alanlarda değerlendirilmesi ile sağlanabilir. Bu bağlamda, önemli çevre sorunlarına neden olan kömür kaynaklı uçucu küllerin ve yüksek fırın cürufunun inşaat sektöründe özellikle beton üretiminde puzolan malzeme olarak kullanılması ve bertaraf edilmesi son yıllarda önemle üzerinde durulan bir konu haline gelmiştir. Dünyada yapı malzemesi olarak betonun kullanımı artarak devam etmektedir. Uygulama kolaylığı, diğer malzemelere göre ucuz olması, önemli avantajları olarak görülmektedir. Beton üretiminde, en önemli gider çimento maliyetidir. Son yıllarda standartlarda istenen beton özelliklerini bozmadan çimento miktarını azaltıcı yönde çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, farklı fabrikalardan alınan UK ve YFC’nun beton üretiminde puzolan malzeme olarak kullanımının betonun bazı mekanik ve fiziksel özellikleri üzerine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca, UK ve YFC kullanımının beton maliyeti üzerine olan etkisi de ortaya konulmaya çalışılmıştır. Araştırma sonucunda, genel olarak beton içerisinde belli oranlarda kül ve cüruf kullanımın olumsuz etkileri olmadığı ortaya çıkmaktadır. Özellikle beton basınç dayanımların da kül ve cüruf ikamesinin erken yaşlarda dayanımı azalttığı, geç yaşlarda ise daha yüksek beton dayanımına sebep olduğu gözlemlenmiştir.

Nowadays, increasing energy needs in parallel with industrialization and used to satisfy this need for fossil fuels also brings significant environmental problems. Both ensuring a sustainable development and reducing environmental pollution to increase the quality of life can be provided by evaluation of such waste materials different areas. In this context, using and removing coal fly ash and blast furnace slag, especially as the pozzolan materials using concrete production, in the construction sector causing major environmental problems has been emphasized as an important subject in recent years. The use of concrete as a building material in the world continues increasingly. Ease of application and being cheaper than other materials, are considered as important advantages. The cost of cement is the most important expense in concrete production. In recent years, reducing the amount of cement without disturbing the properties of concrete which standards required are being studied. In this study, it is aimed to search the effects of FA and BAS taken from different factories which use as a puzzolan material in production of concrete to physical and some mechanical properties of the concrete. Also, the impact on the cost of concrete use of FA and BAS has tried to put forth. As a result of this research, it is clarified that in general the use of ash and slag in concrete at a certain rate has no negative effects. In particular, it has been observed that using ash and slag in concrete production reduces comprehensive strength of concrete at early ages but leads a higher strength in the long run.