Fiber donatılı uçucu kül çimento hamurunun inşaat mühendisliği uygulama alanlarında kullanım olanakları

Abstract

1987 - 1989 yıllarına ait istatistiklere göre dünyada toplam 415 milyon ton uçucu kül ve 147 milyon ton cüruf üretilmektedir. Üretilen kül miktarının % 16'sı inşaat sektöründe, büyük çoğunluğu katkılı çimento, hafif agrega, tuğla, kiremit, seramik, hafif yapı elemanları, yol stabilizasyonu, maden ve ocak dolguları gibi çeşitli uygulamalarda, ve % 10'u ise akıcı dolgu şeklinde değerlendirilmektedir. Uçucu külün, düşük düzey mineral katkılar ile beraber akıcı dolgu (akıcı çimento hamuru/harcı) olarak dayanımı 0.34 ile 8.22 MPa arasında değişmekte, ancak, çimento, kireç, mikrosilis ve diğer katkı malzemelerinin ekonomik çerçeve içerisinde ikamesi orantısında, nihai ürünün dayanım ve dayanıklılığı artmaktadır. Bu çalışmanın ana teması, agrega kullanılmaksızın, sadece uçucu kül, çimento, kireç, mikrosilis, kimyasal katkı ve çelik veya polimer fiber malzemelerinin yer aldığı uçucu kül çimento hamurunun, fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerinin incelenerek, taşıyıcı ve yarı-taşıyıcı yapı elemanlarının inşası, ve dayanıklı izolasyon malzemeleri üretimi gibi İnşaat Mühendisliği uygulama alanlarında kullanım olanaklarının araştırılmasıdır. Araştırma sonucunda, ilgili kompozit malzemenin, bordur taşı, panel duvar, prefabrike yapı elemanı ve hava sürüklenmiş yapı malzemesi üretimi olanakları, zemin iyileştirme, kazık temel, atık depolama sahaları geçirimsizlik perdesi ve istinat duvarı inşası ve benzeri geoteknik mühendisliği uygulamaları ve karayolu, havaalanı pisti temel ve üsttemel tabakaları inşası gibi ulaşım mühendisliği uygulamaları ile dolgu baraj gövdesi inşası, kanalizasyon büzleri, kıyı ve liman yapıları/yapı elemanları ve benzeri su mühendisliği uygulama alanlarında kullanımı açısından fiziksel, mekanik ve dayanıklılık özelliklerinin üst düzey mühendislik performansı gösterdiği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar itibariyle, ilgili uygulamaların tümünde doğal kaynaklar yerine, çalışma konusu kompozit malzeme ile, sanayi atık yan ürünlerinin kullanımının mümkün olabileceği ve mevcut yaygın teknoloji ile yüksek hacimde kullanılabileceği sonucu ortaya çıkmaktadır.