A RESEARCH ON LOW SPECIFIC WEIGTH (1.7) SUSTAINABLE/GREEN LIGTH WEIGTH CONCRETE WITH RECYCLED AGGREGATE


Dilbas H., Birdal F.

AHI EVRAN II. INTERNATIONAL CONFERENCE ON SCIENTIFIC, Kırşehir, Turkey, 21 - 23 October 2022, pp.117-124

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Kırşehir
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.117-124
  • Van Yüzüncü Yıl University Affiliated: Yes

Abstract

As a result of urban transformation works and natural disasters, millions of tons demolition waste are generated. These wastes create a serious environmental pollution. Recycled aggregate concrete studies are quite common in the engineering field for the evaluation of these wastes, the development of environmentally friendly new technologies and the recovery of wastes into the economy. However, reducing the weight of reinforced concrete structures and thus providing an advantage in terms of earthquake effects has brought the concept of lightweight concrete to the fore. Although there are studies on the production of lightweight concrete in the literature, research on lightweight concrete produced from recycled aggregate is quite limited. In line with this purpose, it is aimed to develop a concrete that is both sustainable and has advantages in terms of earthquake performance. In this direction, different experiments were carried out to produce "recycled aggregate lightweight concrete" in the laboratory.

In the experiments, three different mixture designs were made, and three different cement types were used in the productions by considering the same dosage. A total of 9 samples of 15 cm standard concrete cubes were produced for each three-test series. Standard water curing for 28 days, specific gravity test and then compressive strength test were applied to these samples. In our experimental studies, it has been revealed that in addition to all the advantages of recycled aggregate concrete, these concretes can also be behaved lightweight concrete properties. It has been determined both theoretically and experimentally that lightweight concrete with a specific weight of less than 1.7 tons/m3 can be produced. Therefore, it has been seen that lightweight concrete with recycled aggregates can be applied in the construction of sustainable/green buildings. In addition, it was thought that the applicability of recycled aggregate lightweight concrete could provide practical solutions in new construction design concepts besides traditional structural designs. In our experimental studies, this type of concrete was evaluated not only in terms of specific gravity but also in terms of concrete compressive strength. It has been observed that the concrete strength class accepted in terms of standards can be achieved by optimizing the mixture content of this concrete, using high strength cement and different chemical additives. In our further studies, researches have begun to carry out on the developability of high strength lightweight concrete with recycled aggregates.

Kentsel dönüşüm çalışmaları ve doğal afetler sonucunda milyonlarca ton yıkıntı atığı oluşmaktadır. Bu atıklar beraberinde ciddi çevre yükünü meydana getirmektedir. Bu atıkların değerlendirilmesi, çevreci yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve atıkların ekonomiye kazandırılması için mühendislik alanında geri dönüştürülmüş agregalı beton çalışmaları oldukça yaygındır. Bununla birlikte, betonarme yapıların ağırlığının azaltılması ve bu sayede deprem etkileri açısından bir avantaj sağlanması hafif beton kavramını ön plana çıkartmıştır. Literatürde hafif beton üretimine yönelik çalışmalar bulunmasına rağmen geri kazanılmış agregadan üretilen hafif beton araştırmaları oldukça sınırlıdır. Bu amaç doğrultusunda, çalışmamızda hem sürdürülebilir hem de deprem performansı açısından avantajları olan bir betonun geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu doğrultuda, “geri dönüştürülmüş agregalı hafif beton” üretimine yönelik laboratuvar ortamında farklı deneyler gerçekleştirilmiştir.

Deneylerde 3 farklı karışım tasarımı yapılmış, 3 farklı çimento tipi aynı dozaj dikkate alınarak üretimlerde kullanılmıştır. Her bir deney serisinde 3 adet olmak üzere, toplam 9 tane 15 cm boyutlu standart beton küp numuneleri üretilmiştir. Bu numunelere 28 gün standart su kürü, özgül ağırlık deneyi ve ardından basınç dayanımı testi uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarımızda geri dönüştürülmüş agregalı betonun tüm avantajlarının yanı sıra bu betonlara hafif beton özelliği de kazandırılabileceği ortaya konmuştur. Hem teorik hem de deneysel olarak birim hacim ağırlığı 1,7 ton/m3‘ün altında geri kazanılmış agregalı hafif betonun üretilebileceği belirlenmiştir. Dolayısıyla, sürdürülebilir/yeşil binaların imalatında geri dönüştürülmüş agregalı hafif betonun uygulanabileceği görülmüştür. Ayrıca, geri dönüştürülmüş agregalı hafif betonun geleneksel yapı tasarımı dışında yeni yapı tasarımı yaklaşımlarında da uygulanabilirliğinin, pratik çözümlere imkân sağlayabileceği düşünülmüştür. Deneysel çalışmalarımızda, bu beton türünün sadece özgül ağırlık açısından değil beton basınç dayanımı açısından da değerlendirmeleri yapılmıştır. Bu betonun karışım içeriği optimize edilerek, yüksek dayanımlı çimento ve farklı kimyasal katkılar kullanılarak standartlar açısından kabul edilen beton dayanım sınıfına ulaşılabileceği görülmüştür. İlerleyen çalışmalarımızda, geri dönüştürülmüş agregalı yüksek dayanımlı hafif betonun geliştirilebilirliği üzerinde araştırmalara başlanmıştır.