Structural lightweight concrete with natural perlite aggregate and perlite powder

Abstract

Taşıyıcı hafif beton teknik, ekonomik ve çevreyi koruyucu bir alan sunan önemli veçok yönlü bir malzemedir. Ayrıca taşıyıcı hafif beton sağladığı avantajlar ile yeniçağın en önemli yapı malzemelerinden biri olacaktır. Taşıyıcı hafif betondaçoğunlukla kütle, dayanımdan daha önemlidir. Aynı dayanım için azalan kütle,yapının öz ağırlığını, temel ebatlarını ve yapım maliyetlerini düşürmektedir. Taşıyıcıhafif betonlar genellikle yapının öz ağırlığını azaltmak için kullanılır ve dolayısıylayapıya gelen deprem etkisi de azalmış olur; çünkü yapıya etkiyen deprem yüküyapının kütlesiyle doğru orantılıdır.Bu çalışmada, doğal perlit agregası ile yapının öz ağırlığının azalmasını sağlayacaktaşıyıcı hafif beton dizaynı yapılmıştır. Ayrıca betonda ekonomiyi sağlamak için debetonda mineral katkı olarak belirli bir oran dahilinde çimentonun yerine perlit tozukullanılmıştır. Çimento ve perlit tozu miktarı farklı olan altı karışım hazırlanmıştır.Bu altı karışım çimento miktarlarına göre ikiye ayrılmıştır. lk grup 300 kg/m3çimento içermektedir ve su/çimento oranı 0.49'dur. kinci grubun ise çimento miktarıvi500 kg/m3 ve su/çimento oranı 0.35'dir. Her iki grupta %0, %20, %35 perlit tozuiçeren üç alt gruba ayrılmıştır.Yapılan araştırma ve deneyler sonucunda doğal perlit agregasının taşıyıcı hafif betonüretiminde kullanılabileceği görülmüştür. Çalışmada elde edilen kütle ve dayanımsonuçlarına bakılırsa, doğal perlit agregası ile 20 MPa-40 MPa silindir basınçdayanımı olan hafif beton üretmek mümkündür. Ayrıca ekonomik beton eldeedilmesini sağlayan perlit tozu kullanılarak da taşıyıcı hafif betonun performansınınarttırılabileceği ve kütlesinin daha da düşürülebileceği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Doğal Perlit Agregası, Perlit Tozu, Taşıyıcı hafif beton.vii

Structural lightweight aggregate concrete is an important and versatile material,which offers a range of technical, economic and environmental-enhancing andpreserving advantages and is designed to become a dominant material in the newmillennium. For structural application of lightweight concrete, the density is oftenmore important than the strength. A decreased density for the same strength levelreduces the self-weight, foundation size and construction costs. Structurallightweight aggregate concrete generally used to reduce dead weight of structure aswell as to reduce the risk of earthquake damages to a structure because theearthquake forces that will influence the civil engineering structures are proportionalto the mass of those structures.In this study, structural lightweight aggregate concrete was designed with the use ofnatural perlite aggregate that will provide an advantage of reducing dead weight ofstructure and to obtain a more economical structural lightweight concrete by the useof perlite powder as a replacement of the cement. Six mixes were produced withdifferent cement content and with or without perlite powder. Six mixes divided intoivtwo groups according to their cement content. First group had a cement content of300 kg/m3 and second group had cement content of 500 kg/m3; also the water/cementratios of groups were 0.49 and 0.35 respectively. Moreover, each group had threesub-mixes with 0%, 20% and 35% of perlite powder as cement replacement.According to results of experimental study, it was concluded that natural perliteaggregate can be used in the production of structural lightweight aggregate concrete.Based on the strength and density results of experimental work, it is possible toproduce lightweight concrete with 20 MPa-40 MPa cylindrical compressive strengthby using natural perlite aggregate. Also, the use of perlite powder, which willprovide economy, can reduce dead weight further and increase performance.Key words: Perlite Aggregate, Perlite Powder, Structural Lightweight Concrete.v