Research Article
İKİ FARKLI POMZA AGREGASI İÇEREN CAM TOZU KATKILI BETONLARIN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ
Abstract
Bu çalışmada, farklı oranlarda bazaltik ve asidik pomza kullanılarak üretilen betonların fiziksel ve mekanik özelliklerini incelenmiştir. Pomza agregaları normal agregadan %50 ve %100 oranında ikame edilmiştir. Ayrıca daha çevreci bir beton üretmek amacıyla atık olan cam tozu çimentodan %10 oranında ikame edilerek 5 farklı karışım üretilmiştir. Üretilen numunelere birim hacim ağırlığı, su emme, porozite, ultrasonik ses geçiş hızı ve basınç dayanımı deneyleri uygulanmıştır. Çalışmanın sonucunda %100 oranında ikame edilen asidik pomza agregası en düşük yoğunluk, ultrasonik ses geçiş hızı ve basınç dayanımı değerleri verirken su emme ve porozite değerleri ise en yüksek çıkmıştır. %100 asidik pomza agregası içeren beton karışımı hariç diğer hafif beton karışımların tamamı TS 2511 standardında belirtilen taşıyıcı hafif betonu basınç dayanımı değerinden (17,2 MPa) daha yüksek basınç dayanım değerleri elde edilmiştir.
Supporting Institution
, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Koordinasyon Birimi
Project Number
2021/6-12 YLS
Thanks
Yazarlar araştırmayı destekleyen, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Koordinasyon Birimine (Proje No: 2021/6-12 YLS) teşekkür eder.
References
- ACI Committee 213. 2014. Guide for structural lightweight-aggregate concrete. American Concrete Institute.
- Ahmad, M. R., Chen, B., Farasat Ali Shah, S. (2019). Investigate the influence of expanded clay aggregate and silica fume on the properties of lightweight concrete.
- Construction and Building Materials, 220, 253–266. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.171
- ASTM C 597. 1997. Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete, American Society for Testing and Materials.
- ASTM C642-13. 2013. Standard Test Method for Density, Absorption, And Voids in Hardened Concrete, American Society for Testing and Materials.
- Bahrami, A., Nematzadeh, M. (2021). Effect of rock wool waste on compressive behavior of pumice lightweight aggregate concrete after elevated temperature exposure. Fire Technology, 57(3), 1425–1456. https://doi.org/10.1007/s10694-020-01070-1
- Benaicha, M., Jalbaud, O., Hafidi Alaoui, A., Burtschell, Y. (2015). Correlation between the mechanical behaviour and the ultrasonic velocity of fiber-reinforced concrete. Construction and Building Materials, 101, 702–709. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.047
- Bilgil, A., Özdel, H. (2017). Pomza esaslı ve ignimbirit katkılı hafif yapı malzemesinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6 (2), 475-482. DOI: 10.28948/ngumuh.341291
- Çimen Ö., Dereli B., Keleş E. (2020). Üç farklı bölgeye ait pomzanın yüksek plastisiteli kile etkisinin karşılaştırılması. BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, 9 (1), 427-433.
- Dündar, B., Çınar, E., & Çalışkan, A. N. (2020). An investigation of high temperature effect on pumice aggregate light mortars with brick flour. Research on Engineering Structures and Materials, 6(3), 241–255. https://doi.org/10.17515/resm2019.163ma1121
- Durgun, M. Y., Sevinç, A. H. (2019). High temperature resistance of concretes with GGBFS, waste glass powder, and colemanite ore wastes after different cooling conditions. Construction and Building Materials, 196. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.087
- Elaqra, H., Rustom, R. (2018). Effect of using glass powder as cement replacement on rheological and mechanical properties of cement paste. Construction and Building Materials, 179, 326–335. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.263
- Gündüz, L., Uǧur, I. (2005). The effects of different fine and coarse pumice aggregate/cement ratios on the structural concrete properties without using any admixtures. Cement and Concrete Research, 35(9), 1859–1864. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.08.003
- Hossain, K. M. A., Ahmed, S., & Lachemi, M. (2011). Lightweight concrete incorporating pumice based blended cement and aggregate: Mechanical and durability characteristics. Construction and Building Materials, 25(3), 1186–1195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.09.036
- Kiliç, A., Atiş, C. D., Teymen, A., Karahan, O., Ari, K. (2009). The effects of scoria and pumice aggregates on the strengths and unit weights of lightweight concrete. Scientific Research and Essays, 4(10), 961-965.
- Kurt, M., Cüneyt Aydin, A., Said Gül, M., Gül, R., Kotan, T. (2015). The effect of fly ash to self-compactability of pumice aggregate lightweight concrete. Sadhana, 40, 1343–1359.
- Mo, K. H., Ling, T. C., Alengaram, U. J., Yap, S. P., Yuen, C. W. (2017). Overview of supplementary cementitious materials usage in lightweight aggregate concrete. Construction and Building Materials, 139, 403–418. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.081
- Nayır, S., Bahadır, Ü., Erdoğdu, Ş., Toğan, V. (2021). Evaluation of structural lightweight concrete in terms of energy performance: A case study. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 27(6), 696–702. https://doi.org/10.5505/pajes.2021.27628
- Rashad, A. M. (2019). A short manual on natural pumice as a lightweight aggregate. Journal of Building Engineering, 25, 100802. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100802
- Sariişik, A., Coşkun, A. (2021). Bor atıklarının pomza agregalı hafif harçların mineralojik ve termal özelliklerine etkisi. Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering, 21(2), 408-425. https://doi.org/10.35414/akufemubid.851881
- Serin, G., Çankiran, O., Başyiğit, C., Taş, H. H., Fenkli, M. (2007). Normal, hafif ve yarı hafif beton blokların fiziksel ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması, Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi.1, 15-22.
- Sevinç, A. H., Durgun, M. Y. (2020). Properties of high-calcium fly ash-based geopolymer concretes improved with high-silica sources. Construction and Building Materials, 261. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120014
- TS 706 EN 12620+A1, 2009. Beton agregaları, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS 802, 2009. Beton karışım tasarımı hesap esasları”, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 933-1, 2012. Agregaların geometrik özellikleri için deneyler bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımı tayini- eleme metodu, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 1097-6, 2013. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler bölüm 6: Tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 12350-2, 2019. Beton- Taze beton deneyleri- Bölüm 2: Çökme (slump) deneyi, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 12390-3, 2003 Türk Standardı Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini.
- TS EN 12350-6, 2019. Beton- Taze beton deneyleri- Bölüm 6: Birim hacim kütlesi, Türk Standartları Enstitüsü.
- Türkel, S., Kadiroğlu, B. (2007). Pomza agregali taşiyici hafif betonun mekanik özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13, 353-359.
INVESTIGATION OF PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF GLASS POWDER ADDITIVE CONCRETES CONTAINING TWO DIFFERENT PUMICE AGGREGATES
Abstract
In this study, the physical and mechanical properties of concretes produced using basaltic and acidic pumice at different rates were investigated. Pumice aggregates have been replaced by 50% and 100% of normal-weight aggregates. In addition, in order to produce a more environmentally friendly concrete, 5 different mixtures were produced by replacing waste glass powder from cement at the rate of 10%. Unit volume weight, water absorption, porosity, ultrasonic pulse velocity and compressive strength tests were applied to the produced samples. As a result of the study, while the 100% substituted acidic pumice aggregate gave the lowest density, ultrasonic sound transmission velocity and compressive strength values, the water absorption and porosity values were the highest. Except for the concrete mixture containing 100% acidic pumice aggregate, all of the other lightweight concrete mixtures have higher compressive strength values than the compressive strength value of the structural light-weight concrete (17,2 MPa) specified in the TS 2511 standard.
Project Number
2021/6-12 YLS
References
- ACI Committee 213. 2014. Guide for structural lightweight-aggregate concrete. American Concrete Institute.
- Ahmad, M. R., Chen, B., Farasat Ali Shah, S. (2019). Investigate the influence of expanded clay aggregate and silica fume on the properties of lightweight concrete.
- Construction and Building Materials, 220, 253–266. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.05.171
- ASTM C 597. 1997. Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete, American Society for Testing and Materials.
- ASTM C642-13. 2013. Standard Test Method for Density, Absorption, And Voids in Hardened Concrete, American Society for Testing and Materials.
- Bahrami, A., Nematzadeh, M. (2021). Effect of rock wool waste on compressive behavior of pumice lightweight aggregate concrete after elevated temperature exposure. Fire Technology, 57(3), 1425–1456. https://doi.org/10.1007/s10694-020-01070-1
- Benaicha, M., Jalbaud, O., Hafidi Alaoui, A., Burtschell, Y. (2015). Correlation between the mechanical behaviour and the ultrasonic velocity of fiber-reinforced concrete. Construction and Building Materials, 101, 702–709. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.047
- Bilgil, A., Özdel, H. (2017). Pomza esaslı ve ignimbirit katkılı hafif yapı malzemesinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6 (2), 475-482. DOI: 10.28948/ngumuh.341291
- Çimen Ö., Dereli B., Keleş E. (2020). Üç farklı bölgeye ait pomzanın yüksek plastisiteli kile etkisinin karşılaştırılması. BEÜ Fen Bilimleri Dergisi, 9 (1), 427-433.
- Dündar, B., Çınar, E., & Çalışkan, A. N. (2020). An investigation of high temperature effect on pumice aggregate light mortars with brick flour. Research on Engineering Structures and Materials, 6(3), 241–255. https://doi.org/10.17515/resm2019.163ma1121
- Durgun, M. Y., Sevinç, A. H. (2019). High temperature resistance of concretes with GGBFS, waste glass powder, and colemanite ore wastes after different cooling conditions. Construction and Building Materials, 196. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.087
- Elaqra, H., Rustom, R. (2018). Effect of using glass powder as cement replacement on rheological and mechanical properties of cement paste. Construction and Building Materials, 179, 326–335. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.263
- Gündüz, L., Uǧur, I. (2005). The effects of different fine and coarse pumice aggregate/cement ratios on the structural concrete properties without using any admixtures. Cement and Concrete Research, 35(9), 1859–1864. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.08.003
- Hossain, K. M. A., Ahmed, S., & Lachemi, M. (2011). Lightweight concrete incorporating pumice based blended cement and aggregate: Mechanical and durability characteristics. Construction and Building Materials, 25(3), 1186–1195. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.09.036
- Kiliç, A., Atiş, C. D., Teymen, A., Karahan, O., Ari, K. (2009). The effects of scoria and pumice aggregates on the strengths and unit weights of lightweight concrete. Scientific Research and Essays, 4(10), 961-965.
- Kurt, M., Cüneyt Aydin, A., Said Gül, M., Gül, R., Kotan, T. (2015). The effect of fly ash to self-compactability of pumice aggregate lightweight concrete. Sadhana, 40, 1343–1359.
- Mo, K. H., Ling, T. C., Alengaram, U. J., Yap, S. P., Yuen, C. W. (2017). Overview of supplementary cementitious materials usage in lightweight aggregate concrete. Construction and Building Materials, 139, 403–418. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.081
- Nayır, S., Bahadır, Ü., Erdoğdu, Ş., Toğan, V. (2021). Evaluation of structural lightweight concrete in terms of energy performance: A case study. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 27(6), 696–702. https://doi.org/10.5505/pajes.2021.27628
- Rashad, A. M. (2019). A short manual on natural pumice as a lightweight aggregate. Journal of Building Engineering, 25, 100802. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.100802
- Sariişik, A., Coşkun, A. (2021). Bor atıklarının pomza agregalı hafif harçların mineralojik ve termal özelliklerine etkisi. Afyon Kocatepe University Journal of Sciences and Engineering, 21(2), 408-425. https://doi.org/10.35414/akufemubid.851881
- Serin, G., Çankiran, O., Başyiğit, C., Taş, H. H., Fenkli, M. (2007). Normal, hafif ve yarı hafif beton blokların fiziksel ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması, Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi.1, 15-22.
- Sevinç, A. H., Durgun, M. Y. (2020). Properties of high-calcium fly ash-based geopolymer concretes improved with high-silica sources. Construction and Building Materials, 261. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120014
- TS 706 EN 12620+A1, 2009. Beton agregaları, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS 802, 2009. Beton karışım tasarımı hesap esasları”, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 933-1, 2012. Agregaların geometrik özellikleri için deneyler bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımı tayini- eleme metodu, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 1097-6, 2013. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler bölüm 6: Tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 12350-2, 2019. Beton- Taze beton deneyleri- Bölüm 2: Çökme (slump) deneyi, Türk Standartları Enstitüsü.
- TS EN 12390-3, 2003 Türk Standardı Beton-Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini.
- TS EN 12350-6, 2019. Beton- Taze beton deneyleri- Bölüm 6: Birim hacim kütlesi, Türk Standartları Enstitüsü.
- Türkel, S., Kadiroğlu, B. (2007). Pomza agregali taşiyici hafif betonun mekanik özelliklerinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13, 353-359.
There are 30 citations in total.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Civil Engineering |
| Journal Section | Civil Engineering |
| Authors | |
| Project Number | 2021/6-12 YLS |
| Publication Date | September 3, 2022 |
| Submission Date | July 7, 2022 |
| Published in Issue | Year 2022Volume: 25 Issue: 3 |
