Çerçideresi taşocağı malzemesinin beton ve asfalt agregası olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi Çerçideresi Taşocağı Malzemesinin Beton ve Asfalt Agregası Olarak Kullanılabilirliğinin İncelenmesi Ahmet YİĞİT Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden İşletme Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Y. Selim DURUTÜRK Bu araştırma kapsamında, Sivas Çerçideresi taşocağı malzemesinin beton ve asfalt agregası olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amacına yönelik olarak, öncelikle mineral agrega, beton ve asfalt üzerine geniş kapsamlı bir literatür araştırması yapılmış ve konu ile ilgili standartlar ve şartnameler incelenmiştir. Laboratuar çalışmaları, Sivas Çerçideresi taşocağından alman malzeme üzerinde dört aşamalı olarak ve beton ve bitüm laboratuarlarında olmak üzere iki farklı laboratuarda gerçekleştirilmiştir. Beton laboratuarı çalışmalarında, agreganın fiziksel özelliklerini belirlemek amacıyla dona karşı mukavemet, aşınma, özgül ağırlık ve absorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiş, malzeme elek analizine tabii tutularak gerekli gradasyonlarda malzeme ayrılmış ve beton karışım oranlan belirlenmiştir. Belirlenen karışım oranına göre beton harcı hazırlanmış, kalıplara dökülerek küre tabii tutulmuş, kür sonunda 7 ve 28 günlük beton basınç dayanımları belirlenmiş ve dayanıma göre beton sınıfları tayin edilmiştir. Bitüm laboratuarı çalışmalarında; agreganın asfalt agregası olarak kullanılabilirliğini tespit etmek amacıyla, yapışma, soyulma, yassılık ve Marshall stabilite deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca asfalt çimentosunun fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için de gerekli deneyler yapılmıştır. Agreganın sathi kaplama malzemesi olarak kullanılabilmesi için aderansı artırıcı katkı kullanılması gerektiği belirlenmiş ve % 0.04 katkı kullanılarak optimum sonuç elde edilmiştir. Sıcak karışım dizaynı yapılarak optimum bitüm oranı %5.54 olarak bulunmuştur. Deneylerden elde edilen bütün sonuçlar ilgili standartlar belirtilerek ve ilgili şartnamelerle karşılaştırılarak değerlendirilmiş ve Sivas Çerçideresi taşocağından üretilen bazaltların; kaliteli olduğu, beton ve asfalt agregası olarak kullanılabileceği ve ayrıca yaklaşık 1 milyon m3 görünür jeolojik rezervle çevre için önemli bir kaynak olduğu sonucuna varılmıştır. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Beton Agregası, Asfalt Agregası, Asfalt Çimentosu ve İnce Kum.

ABSTRACT Master of Science Thesis INVESTIGATION of USABILITY of ÇERÇİDERESÎ COLLIERY MATERIAL AS CONCRETE and ASPHALT AGGREGATE Ahmet YÎ?ÎT Cumhuriyet University-Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mining Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. Y. Selim DURUTÜRK In this research study, firstly, a comprehensive literature survey is carried out on mineral aggregates, concrete and asphalt and associated standards and regulations carefully studied in an effort to investigate the usability of Çerçideresi colliery material as concrete and asphalt aggregate. Laboratory studies on samples obtained from Çerçideresi colliery are done on four stages in concrete and bituminous departments. Studies in concrete testing laboratory aim to determine the physical characteristics of the aggregate samples and comprise of frost resistance, wearing resistance, specific gravity and adsorption tests. The samples are subjected to sieving tests and concrete mixture ratios thus, determined. Concrete mortar samples prepared with respect to above blending rates are cast into mold and undergone the curing process. At the end of curing, strength of concrete samples for 7 and 28 days are determined. This procedure enables the categorization of concrete samples. In bituminous laboratory sticking ability, peeling ability, flatness and Marshall stability tests are carried out on samples to establish the usability of Çerçideresi colliery material. Other necessary tests are also made to determine the physical properties of asphalt cement. It is concluded that adherence-increasing additives should be used in order to enable the aggregates to be utilized as surface-coating material. A 0.04% addition leads to optimum results. After hot blending design, optimal ratio of bituminous material is found as 5.54%. After all the results obtained from studies are evaluated with associated regulations and standards it is concluded that the basalt material from Çerçideresi colliery is qualified and thus can be used as concrete and asphalt aggregate. Besides the Colliery, with a proven geological reserve of approximately 1 x 106 1, stands as a significant source for the environment.