Elektrik ark ocağı cürufunun alkalilerle aktivasyonu ile üretilen betonların özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, TOSÇELİK A.Ş.' ye ait Osmaniye demir çelik tesislerinde yan ürün olarak ortaya çıkan Elektrik Ark Fırını Cürufu (EAFC) alkalilerle aktive edilerek beton özelliklerine (basınç ve yarmada çekme dayanımları, aşınma miktarı, ultrasonik dalga hızı, kılcal su emme, su emme, basınçlı su geçirimliliği, gaz ve hızlı klor geçirimliliği) etkisi incelenmiştir. Bu amaçla hazırlanan karışımlarda su/bağlayıcı oranı 0,4 ve çimento dozajı 400 kg/m3 olarak sabit tutulmuştur. Elektrik Ark Fırını Cürufu çimento yerine ağırlıkça %10, %20, %30 oranlarında yer değiştirilmiştir. Karışımlar üç farklı sodyum konsantrasyonu (%4, %6, %8) ile hazırlanmıştır. EAFC içermeyen şahit numune hariç diğer karışımlarda silikat modülü 1 ve 2'dir. Toplamda üretilen 18 farklı karışım 28 günlük standart kürün sonunda sudan çıkartılarak basınç, yarmada çekme, ultrasonik dalga, schmidt çekici, aşınma, kılcal su emme, su emme, basınçlı su geçirimlilik, gaz ve hızlı klor geçirimlilik deneylerine tabi tutulmuştur. Deney sonuçları incelendiğinde sodyum silikat-sodyum hidroksit karışımının EAFC'nu aktive etmede başarılı olduğu ve %4 sodyum konsantrasyonunun yeterli olduğu görülmüştür. Özellikle %4 sodyum konsantrasyonuna sahip aktivatör ile aktive edilen EAFC'nun çimento yerine ağırlıkça %20 mertebelerinde kullanılmasının betonun dayanım, aşınma, su emme, geçirimlilik gibi parametrelerini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir.

In this study, Electric Arc Furnace Slag (EAFS), which gathered as a by-product in Osmaniye iron and steel mills belonging to TOSCELIK INC., is activated by alkalis and its effects on concrete properties (compressive and tensile splitting strengths, abrasion resistance, ultrasonic pulse velocity, capillary water absorption, water absorption, water permeability depth under pressure, gas and chloride ion permeability) are investigated. For this purpose, water/binder and cement dosage were kept constant at 0.4 and 400 kg/m3, respectively. EAFS has been replaced by 10%, 20%, 30% by weight instead of cement. The mixtures were prepared with three different concentrations of sodium (4%, 6%, 8%). In all mixtures except the control sample which does not contain EAFS, the silicate modulus are 1 and 2. The 18 different mixtures produced in total are subjected to 28 days of standard cure at the end of which they were removed from water and subjected to compressive strength, tensile splitting strength, ultrasonic pulse velocity, schimidt hammer, abrasion resistance, capillary water absorption, water absorption, water permeability depth under pressure, gas and chloride ion permeability tests. When the test results are examined, it is seen that Sodium Silicate-Sodium Hydroxide mixture is effective in activating EAFS and 4% sodium concentration is enough for that purpose. It has been determined that EAFS activated with an activator with a concentration of 4% sodium, especially when used in 20% by weight rather than cement, affects positively the parameters such as strength, abrasion resistance,water absorption and permeability of the concrete.