Öğütülmüş Kolemanit Minerali İkameli Beton Yollardaki Aşınma Kaybının Araştırılması

Nüfus artışı ile mevcut yollarda yoğunluk artmakta ve bu yüzden yeni yollara ihtiyaç duyulmaktadır.Ancak yol yapım ve bakım maliyetleri ise oldukça yüksektir. Ayrıca yol yapısının uzun hizmet ömrünesahip olması hem güvenlik hem de ekonomik anlamda oldukça önem arz etmektedir. Beton yollar iseözellikle son yıllarda ekonomik ve uzun hizmet ömürlü olması sebebi ile ön plana çıkmaktadır. Beton yolhasarlarından aşınma ise yol yapısının uzun hizmet ömrü için tehlikeli bir durumdur. Bu çalışmada; hamöğütülmüş kolemanit minerali çimentoya ağırlıkça %1, %2, %3, %4 ve %5 oranlarda ikame malzemesiolarak kullanılmıştır. Üretimi yapılan beton numunelerin ise aşınmaya karşı dayanıklılığı Böhme deneyibelirlenmiş ve Böhme deney sonuçlarının tahribatsız bir test yöntemi olan Schmidt çekici ile ilişkisiincelenmiştir. Sonuç olarak (7. ve 28. gün) kolemanit ikamesinin aşınma miktarını arttırdığı, ancaksertleşme yaşının artmasıyla (90. gün) %3’e kadar kolemanit minerali ikamesi beton numunelerinaşınma miktarlarını azalttığı görülmüştür. Schmidt çekici ile elde edilen yaklaşık basınç dayanımıincelendiğinde ise 7. ve 28. günlerde ölçülen dayanımlar üzerinde etkisinin düzensiz olduğu, 90. gün deise %5 kolemanit ikamesi ile dayanım değerinin referansa göre düşük olduğu belirlenmiştir.Gerçekleştirilen deneysel sonuçlara göre kolemanit minerali ikamesinin %3’e kadar kullanılmasınınaşınma dayanımı ve Schmidt çekici (yaklaşık basınç dayanımını) değerlerini arttırmada etkili olduğusonucuna ulaşılmıştır.

PDF

___

Aksoğan, O., Binici, H. and Ortlek, E., 2016. Durability of concrete made by partial replacement of fine aggregate by colemanite and barite and cement by ashes of corn stalk, wheat straw and sunflower stalk ashes. Construction and Building Materials, 106, 253- 263.
ASTM C127-15., 2015. Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarse Aggregate.
ASTM C128-15., 2015. Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarse Aggregate.
ASTM C131 / C131M-14., 2014. Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine.
AzariJafari, H., Yahia, A. and Amor, M.B., 2016. Life cycle assessment of pavements: Reviewing research challenges and opportunities. Journal of Cleaner Production, 112, 2187-2197.
Bekem Kara, İ., 2019. The effect of nano silica on the properties of cement mortars containing micro silica at elevated temperatures. Revista Română de Materiale/Romanian Journal of Materials, 49, 518- 526.
Bekem Kara, İ. and Arslan, M., 2018. Investigation of high temperature effects on concrete additive antifreeze. Aksaray University Journal of Science and Engineering, 2, 1-12.
Bungey, J.H., Millard, S.G. and Grantham, M.G., 2006. Testing of Concrete in Structures. Taylor & Francis.
Demir, F., Budak, G., Sahin, R., Karabulut, A., Oltulu M. and Un, A.,2011. Determination of radiation attenuation coefficients of heavyweight- and normalweight concretes containing colemanite and barite for 0.663 MeV γ-rays. Annals of Nuclear Energy, 38, 1274-1278.
Erdoğan, Y., Zeybek, M.S. and Demirbaş, A., 1998. Cement mıxes contaınıng colemanıte from concentrator wastes. Cement and Concrete Research, 28, 605-609.
He, Z., Chena, X. and Cai, X., 2019. Influence and mechanism of micro/nano-mineral admixtures on the abrasion resistance of concrete. Construction and Building Materials, 197, 91-98.
İyinam, Ş. ve Ağar, E., 2004. Kara yollarında hazır beton. Beton 2004 Kongresi, 66-72.
Korkut, T., Ün, A., Demir, F., Karabulut, A., Budak, G., Şahin, R. and Oltulu, M., 2010. Neutron dose transmission measurements for several new concrete samples including colemanite. Annals of Nuclear Energy. 37, 996-998.
Krishna Rao, S., Sravana, P. and Chandrasekhar Rao, T., 2016. Abrasion resistance and mechanical properties of Roller Compacted Concrete with GGBS. Construction and Building Materials, 114, 925-933.
Kula, I. Olgun, A., Erdogan, Y. and Sevinc, V., 2001. Effects of colemanite waste, cool bottom ash, and fly ash on the properties of cement, Cement and Concrete Research, 31, 491-494.
Kutuk, S. and Kutuk-Sert, T., 2017. Effect of PCA on nanosized ulexite material prepared by mechanical milling. Arabian Journal for Science and Engineering, 42, 4801-4809.
Kutuk, S., 2016. Influence of milling parameters on particle size of ulexite material. Powder Technology, 301, 421-428.
Kutuk, S., 2017. Öğütülmüş nano boyutlu kolemanit mineralinin elementel ve kristal yapı özellikleri. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 10, 303-313.
Kutuk-Sert, T., 2016. Stability analyses of submicronboron mineral prepared by mechanical milling process in concrete roads. Construction and Building Materials, 121, 255-264.
Li, H., Zhang, M. and Ou, J., 2006. Abrasion resistance of concrete containing nano-particles for pavement. Wear, 260, 1262-1266.
Malek, J. and Kaouther, M., 2014. Destructive and nondestructive testing of concrete structures. Jordan Journal of Civil Engineering, 8, 432-441.
Olgun, A., Kavas, T., Erdogan, Y. and Once, G., 2007. Physico-chemical characteristics of chemically activated cement containing boron. Building and Environment, 42, 2384-2395.
Popek, M., Sadowski, Ł. And Szymanowski, L., 2016. Abrasion resistance of concrete containing selected mineral powders. Procedia Engineering, 153, 617- 622.
Qasrawi, H.Y., 2000. Concrete strength by combined nondestructive methods simply and reliably predicted. Cement and Concrete Research, 30, 739- 746.
Scott, B.D. and Safiuddin, M., 2015. Abrasion resistance of concrete – Design, construction and case study. Concrete Research Letters, 6,3, 136-148.
Siddique, R., 2013. Compressive strength, water absorption, sorptivity, abrasion resistance and permeability of self-compacting concrete containing coal bottom ash. Construction and Building Materials, 47, 1444-1450.
Singh, G. and Siddique, R., 2012. Abrasion resistance and strength properties of concrete containing waste foundry sand (WFS). Construction and Building Materials, 28, 421-426.
Szymańskia, P., Pikosa, M. and Nowotarskia, P., 2017. Concrete road surface with the use of cement concrete-selected results. Procedia Engineering, 2008, 166-173.
Şimşek, O., 2016. Beton ve Beton Teknolojisi. Beşinci Baskı, Seçkin Yayıncılık, 138-332.
Targan, Ş., Erdoğan, Y., Olgun, A., Zeybek, B. ve Sevinç, V., 2002. Kula Cürufu, Bentonit ve Kolemanit Atıklarının Çimento Üretiminde Değerlendirilmesi. I. Uluslararası Bor Sempozyumu, 259-265.
Tchamdjoua, W.H.J., Cherradia, T., Abidia, M.L. and Oliveira, L.A.P., 2018. Mechanical properties of lightweight aggregates concrete made with cameroonian volcanic scoria: Destructive and nondestructive characterization. Journal of Building Engineering, 16, 134-145.
TS 706 EN 12620+A1., 2009. Beton agregaları.
TS 802., 2016. Beton karışım tasarımı hesap esasları.
TS EN 12504-2., 2013 Yapılarda beton deneyleri - Bölüm 2: Tahribatsız muayene- Geri sıçrama sayısının belirlenmesi.
TS EN 13892-2., 2015. Şap malzemeleri - Deney yöntemleri - Bölüm 3: Aşınma direncinin tayini - Böhme.
TS EN 14157., 2015. Doğal taş - Aşınma direncinin tayini.
TS EN 206:2013+A1., 2017. Beton- Özellik, performans, imalat ve uygunluk.
Tugrul Tunc, E. and Alyamac, K.E., 219. A preliminary estimation method of Los Angeles abrasion value of concrete aggregates. Construction and Building Materials, 222, 437-446.
Yeğinobalı, A., 2010. Niçin Beton Yol. Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği/Arge Enstitüsü, Ankara, 1-28.
Yen, T., Hsu, T., Liu, Y. and Chen, S., 2007. Influence of class F fly ash on the abrasion–erosion resistance of high-strength concrete. Construction and Building Materials, 21, 458-463.
1-https://bmsit.ac.in/system/study_materials/documen ts/000/000/198/original/CEMENT_CONCRETE_PAVEMTS .pdf, (10.02.2019)
2-http://www.etimaden.gov.tr/storage/pages/March20 19/5-1-ogutulmus-kolemanit.pdf, (02.10.2019)