Mehmet EMİROĞLU, Ercan ÖZGAN, Servet YILDIZ

Lastik agregalı betonlarda elastisite modülünün deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Bu çalışmada, atık lastiklerden beton içinde kullanmak amacıyla ince ve iri lastik agregalar üretilmiştir. Bu lastik agregalar normal agrega ile sırasıyla % 5, 10, 15 ve 20 oranlarında hacimsel olarak yer değiştirilmek suretiyle lastik agregalı betonlar elde edilmiştir. Üretilen lastik agregalı betonların fiziksel ve mekanik özellikleri belirlenmiştir. Eğilmede çekme deneylerinin yapılabilmesi için 100x100x500 mm ebatlarında kiriş numuneler hazırlanmıştır. Bu numuneler eğilmede çekme deneylerine tabi tutularak deney esnasında kirişlerin orta noktalarından elde edilen sehim miktarları ölçülmüştür. Bu sehim miktarlarından faydalanarak üretilen lastik agregalı betonların elastisite modülleri belirlenmiştir. Ayrıca, üretilen lastik agregalı betonların elastisite modülleri çeşitli ülkelerin standartlarında önerilen ampirik formüllerle de hesaplanmıştır. Deneysel olarak belirlenen elastisite modülleri ile ampirik formüllerle hesaplanan elastisite modülleri arasındaki ilişki belirlenmeye çalışılmıştır. Sonuç olarak, betondaki lastik miktarı arttıkça deneysel verilerle hesaplanan elastisite modülleri ile ampirik formüllerle hesaplanan elastisite modülleri arasındaki ilişkinin azaldığı belirlenmiştir. Ancak, Amerika Beton Enstitüsü (ACI) tarafından önerilen formül ile deneysel olarak hesaplanan elastisite modülü arasında oldukça yüksek bir ilişki olduğu görülmüştür.

Experimental and theoretical study of modulus of elastıcıty on rubberized concrete

In this study, fine and coarse rubber aggregates were produced for using in concrete. Rubber filled concretes have been produced by replacing the normal aggregates with rubber aggregates (5%, 10%, 15% and 20%) by volume respectively. Physical and mechanical properties of the produced rubber filled concretes have been determined. Beam specimens with 100 x 100 x 500 mm were prepared for the three point bending tests. The three point bending tests have conducted on these beam specimens and deflection amount of the beams during the test have been measured. By using the deflection values elasticity modulus of the produced specimens have been determined. Also, the elasticity modulus of the specimens has been calculated by using empirical equations which were proposed from some countries’ standards. It was tried to determine that the relationship between the experimental results and empirical equation results for elasticity modulus. As a result, it is determined that while increasing rubber content in the concrete the relationship between experimental results and empirical equation results for elasticity modulus were decreased. However, it is observed that there was a high correlation between experimental results and empirical equation proposed by American Concrete Institute (ACI) for elasticity modulus.

PDF

___

1. Emiroğlu, M., Atık Taşıt Lastiğin Beton İçerisinde Kullanımı ve Betonun Karakteristiklerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2004.
2. Epps, J. A., “Uses of recycled rubber tires in highways”, Synthesis of highway practice 198, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C., 1994.
3. Sobral, M., Samagaio, A.J.B., Ferreira, J.M.F., Labrincha, J.A. “Mechanical and acoustical characteristics of bound rubber granulate” Journal of Materials Processing Technology, 142, 427-433, 2003.
4. Sukontasukkul, P., Chaikaew, C., “Properties of concrete pedestrian block mixed with crumb rubber”, Construction and Building Materials, 20, 7, 450-457, 2006.
5. Batır, B., Türkiye İçin Kullanılmış Lastik Yönetimi Araştırması, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2002.
6. www.lasder.com
7. Tantala, M. W., Lepore, J. A., and Zandi, I., “Quasi-Elastic Behavior of Rubber Included Concrete”, “12th International Conference on Solid Waste Technology and Management” 1996.
8. Nehdi, M. and Khan, A., “Cementitious Composites Containing Recycled Tire Rubber: An Overview of Engineering Properties and Potential Applications”, Cement and Concrete Aggregates, CCAGDP, 2001, Vol. 23, No. 1, June pp. 3–10.
9. Siddique, R. and Naik, T. R., 2004, “Properties of Concrete Containing Scrap-Tire Rubber- an Overview”, Waste Management, 24, 563-569.
10. Celik, O. N., “The Fatigue Behaviour of Asphaltic Concrete Made With Waste Shredded Tire Rubber Modified Bitumen”, Turk. J. Engin. Environ. Sci., 2001, 25, 487-495 (in Turkish).
11. H.B. Takallou and R.G. Hicks, “Development of Improved Mix and Construction Guidelines for Rubber-Modified Asphalt Pavements”, Transportation Research Record, 1171, 1988.
12. Jay L. McQuillen Jr., H.B. Takallou, R.G. Hicks, and Dave Esch, “Economic Analysis of Rubber- Modified Asphalt Mixes”, Journal of Transportation Engineering, Vol. 114, 1988.
13. David C. Esch, “Construction and Benefits of Rubber-Modified Asphalt Pavements”, Transportation Research Record 860, 1982.
14. Dore, G., Konrad, J.M., Roy, M. and Rioux, N., “The Use of Alternative Materials in Pavement Frost Protection: Material Characteristics and Performance Modeling,” Transportation Research Record No. 1481, Transportation Research Board, Washington, D.C., pp. 63-74, 1995.
15. Topcu I.B., “Assessment of brittleness index of rubberized concretes”, Cem. Concr. Res., 27 (2) 177-183, 1997.
16. Khatib Z.K., Bayomy F.M., “Rubberized Portland cement concrete”, J. Mater. Civ. Eng., 11 (3) 206– 213 1999.
17. F. Herna´ndez-Olivares, G. Barluenga, M. Bollati, B. Witoszek, “Static and dynamic behavior of recycled tyre rubber-filled concrete”, Cem. Concr. Res., 32 (10) 1587– 1596, 2002.
18. Li, Z.; Li, F. and Li, J. S. L. “Properties of concrete incorporating rubber tyre particles”, Magazine of Concrete Research, 50, 297-304, 1998.
19. Emiroğlu M., Yıldız, S., Keleştemur, M. H., “An Investigation on ITZ Microstructure of the Concrete Containing Waste Vehicle Tire”, Computers and Concrete, Vol. 5, No. 5, 503- 508, 2008.
20. Segre N., Joekes I., “Use of tire rubber particles as addition to cement paste”, Cem. Concr. Res., 30 (9) 1421–1425, 2000.
21. Güneyisi, E., Gesoğlu, M. and Özturan, T., “Properties of Rubberized Concretes containing Silica Fume”, Cement and Concrete Research, 34, 2309-2317, 2004.
22. TS EN 1097-6, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü. Ankara, 2002.
23. TS 500, Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü. Ankara, 2000.
24. ACI 318-92, Building code requirements for reinforced concrete, ACI Manual of Concrete Practice Part 3: 1994.
25. British Standards Institute (BSI), Code of Practice fort he Structural use of concrete, CP110, Part 1, London, 1972.
26. Comité Euro-International du Beton, CEB-FIP Model Code for Concrete Structures, Bull.124/125, April 1978.
27. Beer, F. P., Johnston, E, R., Cisimlerin Mukavemeti, Beta Basım Yayım Dağıtım A.Ş., 1306, İstanbul, 2003.