Petrol türevi atıkların eklenmesi ile üretilen yapı malzemelerinin mikroyapısal ve mineralojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Tüm dünyada ve ülkemizde de doğal kaynaklar hızla tükenmekte ve çevre sorunları artarak çok ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Bu sebeple, inşaat sektöründeki bilim insanları alternatif, doğayla uyumlu inşaat malzemeleri üretimine yönelmişlerdir. Bu bilinçle, yapılan bu tez çalışmasında, doğaya salıverilmiş durumda bulunan petrol türevi endüstriyel atık malzemeler kullanılarak yapı malzemeleri üretilmiştir.Kullanılan endüstriyel atık malzemeler, dört farklı boyuttaki atık lastik ve üç farklı boyuttaki kazınmış asfalttır. Bu atıklar kullanılarak; deneysel çalışma kapsamında 4x4x16cm ölçülerindeki prizmatik harç kalıpları ile katkılı çimento harcı numuneleri üretilmiştir. Üretilen bu numunelerin dayanım ve dayanıklılık deneyleri yapılmıştır. Basınç dayanım deneyleri için harçlara 2, 7, 28, 56 ve 98 günlük kür süreleri uygulanmıştır. Dayanıklılık deneyleri için ıslanma-kuruma ve donma-çözülme deneyleri yapılmıştır.Geleneksel deneylerin yanında, numunelere yeni teknoloji ürünü olan ileri analizler de kapsamlı olarak uygulanmıştır. Kullanılan malzeme ve harç numunelerinin tane boyut dağılımları, kimyasal özellikleri, XRD (X-Ray Diffraction) ile mineralojik özellikleri ve SEM (Scanning Electron Microscopy) ile mikro yapı özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca bu cihaz analizlerine ek olarak numunelerin sıcaklık karşısındaki davranışlarını ve kütle kayıplarını ölçmek için DTA-TG (Differential Thermal Analysis and Thermal Gravimetry Analysis) kullanılmıştır. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analizleri ise numunelerde oluşan bileşiklerin bağ yapılarının aydınlatılması için uygulanmıştır. Sonuç olarak bütün deney ve analizler sonucunda kullanılan katkıların katkılı çimento harcı özelliklerini nasıl etkilediği birbirleri ile ilişkilendirilerek detaylı bir biçimde sunulmuştur.

Natural resources are scarce and environmental problems are increasing to an alarming level in the whole World. Therefore, scientists in civil engineering area are intended to produce alternative building materials, compatible with nature. With this awareness, in this thesis, construction materials were produced by using oil derivatives industrial wastes abandoned in nature.The used waste materials were waste tires in four different particle sizes, and three different sizes of scraped asphalt. In the experimental study, by using 4x4x16cm sized prismatic mortar mold, blended cement mortar samples were produced. Strength and durability tests of produced mortars were performed. The strength tests were applied to the mortars on 2, 7, 28, 56 and 98 days in curing periods. Wetting-drying and freeze-thaw durability tests were carried out.In addition to these traditional methods, advanced analyses were applied to the materials and samples in details. With using of Mastersizer-X device, particle size distribution, chemical properties and mineralogical properties of XRD and SEM analysis of microstructure properties of the materials were determined. Beside of these techniques, DTA-TG (Differential Thermal Analysis and Thermal Gravimetry Analysis) were used to measure mass loss of the samples. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) was also used to determine bond type of components. Consequently, effects of wastes on cement mortar properties was presented and discussed in details.