GERİ DÖNÜŞÜMLÜ İRİ AGREGALARIN BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ. Cilt 24, No 1, 183-189, 2009 Vol 24, No 1, 183-189, 2009 GERİ DÖNÜŞÜMLÜ İRİ AGREGALARIN BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ Gökhan DURMUŞ, Osman ŞİMŞEK ve Mustafa DAYI Yapı Eğitimi Bölümü, Teknik Eğitim Fakültesi, Gazi Üniversitesi 06500, Beşevler/ANKARA gdurmus@gazi.edu.tr, simsek@gazi.edu.tr ve mustafadayı@gazi.edu.tr (Geliş/Received: 27.06.2008 ; Kabul/Accepted: 22.12.2008) ÖZET Beton üretiminde, geri dönüşüm beton agregalarının kullanımı, olumsuz çevresel etkilerini ve doğal kaynakların tüketilmesini önemli ölçüde azaltabilir. Araştırmacılar, geri dönüşüm agregalarının uygun bir biçimde işlenmesi ve düşük dayanımlı beton uygulamalarında kullanımını önermektedir. Bu çalışmada, beton atıklarından elde edilen iri agreganın geri dönüşüm agregası olarak betonda kullanım olanakları araştırılmıştır. Araştırmada; kırma iri agrega yerine %0, 10, 20, 30, 40, 50 ve 100 oranlarında iri geri dönüşüm beton agregası (İGDBA) kullanılmıştır. Beton örneklerinin 28 günlük basınç dayanımları, birim ağırlık ve su emme oranları belirlenmiştir. Elde edilen deney sonuçlarına göre; %30 oranına kadar İGDBA nın beton üretiminde kullanılabileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Atık beton, iri geri dönüşüm beton agregası, basınç dayanımı. THE EFFECTS OF COARSE RECYCLED CONCRETE AGGREGATES ON CONCRETE PROPERTIES ABSTRACT The use of coarse recycled concrete aggregates on concrete applications can substantially reduce the environmental effects and the exhaustion of the natural resources. The researchers suggest that coarse recycled aggregates should be processed appropriately and used in applications with low strength concrete. This study was carried out to investigate the possibilities of using the coarse aggregate from concrete waste as coarse recycled aggregate in concrete. In the study, coarse recycled concrete aggregate (FRCA) was used in the ratio of 0, 10, 20, 30, 40, 50 and 100 % respectively in place of crushed sand. Compressive stress, unit weight and water absorption rates tests were determined for these concrete samples for 28 days. According to the test results, it was found that recycled aggregate could be used in place of fine aggregate up to 30%. Keywords: Concrete waste, coarse recycled concrete aggregate, compressive strength. 1. GİRİŞ (INTRODUCTION) Kaliteli agrega kaynaklarının giderek azalması, doğal çevrenin bozulması, çevresel kirliliğin artması ve kaliteli agregadan dolayı beton maliyetindeki artışlar, yeni arayışları ortaya çıkarmıştır. Geri dönüşüm beton agregasının değerlendirilmesi çevrenin korunması bakımından son derece önemlidir. Atık betonlar hem çevresel kirliliğe hem de ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu nedenle atık betonlara ekonomik değer kazandırmak günümüzde ön plana çıkmaktadır. İnşaat sektörü; ham maddesinin %50 sini doğadan sağlar, toplam enerjinin %40 ını tüketir ve toplam atıkların %50 sinin oluşumuna neden olur [1]. Beton, doğal kaynaklar üzerinde yıkıcı ve kullanımından sonrada zararlı çevresel etkileri nedeniyle, yapı malzemesi olarak çevre dostu değildir. Sürdürülebilir gelişme kavramı dikkate alındığında geri dönüşüm malzemelerinin daha iyi kullanılması gerekmektedir [2]. İşlenmemiş % 20 oranında geri dönüşüm beton agregası (GDBA) kullanımının, taze ve sertleşmiş beton üzerinde olumsuz bir etkisinin olmadığı belirtilmektedir [3-4]. Bununla birlikte % 30 a kadar GDBA kullanımı önerilmektedir. Ancak yeni betonun arzu edilen işlenebilirliğe ulaşması için akışkanlaştırıcı kimyasal katkı maddelerinin ilavesi gerekli görülmektedir [5]. GDBA nın kalitesi, atık

G. Durmuş v.d. Geri Dönüşümlü İri Agregaların Beton Özelliklerine Etkisi betonun kalitesine bağlıdır, ayrıca çimento hamuru ile iyi aderansa sahip olduğu, daha düşük özgül ağırlığa ve Los Angeles aşınma yüzdesi değerlerinin daha yüksek ve GDBA nın % 10 daha fazla suya ihtiyaç olduğu belirtmektedir [6,7]. GDBA ile üretilen betonların su emmesini bilinmesi ayrıca atık betonlara yapışık diğer maddelerden temizlenmesi gerekir [8]. %50 den fazla GDBA kullanımının işlenebilirliği azalttığı belirtilmektedir [9]. GDBA nın basınç dayanımı ve elastisite modül değerleri eski betonun su/çimento (s/ç) oranına bağlı olduğu, şayet eski betonun s/ç oranı eşit ve daha düşükse, GDBA ile yapılan betonun basınç dayanımı ve elastisite modülü de eşit veya daha yüksek değerler alabileceği belirtilmiştir [10]. Agrega bileşiminin kalitesi, yüksek bir oranda karışımına bağlıdır. Beton kırıklarından hazırlanan GDBA, yıkıntı malzemelerden hazırlanan geri dönüştürülmüş agregalardan daha kullanışlıdır. Başka maddeler karışmamış beton yapı yıkıntıları, homojen bir karışım ile ifade edilebilir. Bu agrega bileşimi, doğal agrega tanelerinin (%40 %50) karışımı ile harç atıklarına yapışan doğal agrega tanelerinin (%40 %50) bileşimidir. Diğer malzemelerin miktarı (tuğla kırıkları, seramikler, cam vb.) %10 dan daha azdır. Yıkıntı malzemelerinden hazırlanan agregalar çok heterojen bir karışım gösterirler. Bunlar harçlar, doğal taneler, tuğla kırıkları, seramikler ve beton kırıkları gibi mineraller içerirler. Yıkıntı materyallerinin karışımı, özel yapı işlerine bağlı olarak büyük dağılım gösterir. Bu dağılım, yıkıntı malzemelerinin geri dönüştürülmesinin, katıksız beton kırıklarının geri dönüştürülmesine benzetilmesine engel olmaktadır [11]. GDBA ile üretilen betonların su tutma kabiliyeti fazla olduğundan sertleşme, çok hızlı bir şekilde oluşur. Bunun önlemek için süper akışkanlaştırıcıların geciktirici ve işlenebilirliğinden olumlu etkilerinden yararlanılarak poroz (boşluklu) agregaların yüksek su tutma kapasitesi azaltılabilir. Dolayısıyla GDBA kullanılarak üretilen betonların rijitliklerini geliştirmede olumlu yönünde katkı sağlar [12]. GDBA doğal agregaların yerini tümüyle tutmayabilir. Bu gelecekteki doğal agrega talebi ve geri kazanılmış inşaat malzemelerinin teorik miktarı arasındaki mukayeseyi gösterir. Geri kazanılmış agregaların yüksek kalitesi için beton teknolojisinde sadece birkaç değişiklik gerekmektedir. Homojen olmayan malzemelerin, özellikle yüksek su ihtiyacına şimdiye kadar tam bir çözüm bulunamamıştır. Ancak, işleme teknolojisindeki gelişmeler sayesinde kullanılacak bu agregaların kalitesini yükselterek beton üretimine kullanılması mümkün olabilir [13]. Agrega kaynakların giderek azalması ve kullanımdaki güçlükler agrega maliyetini arttırmaktadır. Yapılan daha önceki çalışmalar beton karışımına iri ve ince geri dönüşüm agregasının birlikte ikame edildiğini göstermektedir. Bu çalışmada, beton uygulamalarında çevresel kirliliğin azaltılacağı ve doğal kaynakların tüketilmesinde önemli ölçüde katkı sağlayacak geri dönüşüm agregaları kullanılması tasarlanmıştır. Geri dönüştürülmüş iri agregalar kullanılarak betona % 0, 10, 20, 30, 40, 50 ve 100 oranlarında iri agrega ile ikame edilerek betonun fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiştir. 2. DENEYSEL ÇALIŞMA (EXPERIMENTAL STUDY) Araştırmada 0 4 ve 4 16 kırma taş agrega sınıfları, bağlayıcı olarak PÇ 42.5 CEM I 42.5 R çimentosu, su ve akışkanlaştırıcı kullanılmıştır. 2.1 Malzemeler (Materials) Araştırmada, kırma agregalar Ankara-Elmadağ elde edilen 0-4 ve 4-16 agrega gruplarıdır. İri geri dönüşüm beton agregası (İGDBA) ise C30 betonundan kırılarak elde edilmiştir. Çimento, PÇ 42.5 CEM I 42.5 R (PÇ) kullanılmıştır. Ankara Set Çimento fabrikasında yaptırılan çimentonun fiziksel, kimyasal ve mekanik analizlerine ait deney sonuçları Tablo 1 de verilmiştir. Betonda, Ankara şehir şebeke suyu kullanılmıştır. Yoğunluğu 1.20 ± 0.02 kg/l olan süper akışkanlaştırıcı (SA) kimyasal katkı maddesi kullanılmıştır. Tablo 1. PÇ kimyasal, fiziksel ve mekanik analizi (Chemical, physical and mechanic of PC) SiO 2 20,21 Özgül yüzey, cm 2 /g 3330 Al 2 O 3 5,35 Genişleme, mm 1,0 Fe 2 O 3 3,30 Su ihtiyacı, gr 28,2 CaO 63,50 Priz baş. sür., dk 157 MgO 1,65 Priz bit. sür., dak. 235 SO 3 2,83 Özgül ağırlık, g/cm 3 3,03 Na 2 O 0,16 Gün MPa K 2 0,74 3. gün 28,5 Cl 0,011 7. gün 41,7 Kimyasal analiz, % HCl 0,28 2.2. Metot (Methods) Fiziksel analiz Mekanik analiz 28. gün 52,4 2.2.1. Agrega deneyleri (Test of aggregate) Agrega tene büyüklüğü dağılımını TS 3530 EN 933 1 Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Büyüklüğü Dağılımı Tayini [14] ve TS 130 Agrega Karışımlarının Elek Analizi Deneyi standartlara göre [15], Birim hacim ağırlığını TS 3529, Beton Agregalarının Birim Ağırlıklarının Tayini standardı göre [16], özgül ağırlık ve su emme deneyi TS EN 1097 6, Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler bölüm 6: tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini standardına göre [17]; Aşınma deneyi, TS EN 1097 2 Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için 184 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 1, 2009

Geri Dönüşümlü İri Agregaların Beton Özelliklerine Etkisi G. Durmuş v.d. deneyler bölüm 2: parçalanma direncinin tayini için metotlar standardına göre [18], yassılık indeksi, TS 9582 EN 933-3 Agregaların geometrik özellikleri için deneyler - bölüm 3: tane şekli tayini - yassılık endeksi standardına göre [19 ], Donma-çözülme TS EN 1367-1 Agregaların ısıl ve bozunma özellikleri için deneyler - Bölüm 1: donmaya ve çözülmeye karşı direncin tayini standardına göre [20], gevşek ve Sıkışık birim ağırlık, TS EN 1097 3, Agregaların fiziksel ve mekanik özellikleri için deneyler Bölüm 3: gevşek yığın yoğunluğunun ve boşluk hacminin tayini standardına göre [21] gerçekleştirilmiştir. 2.2.2. Taze beton deneyleri (Experiments of fresh concrete) Taze beton birim hacim ağırlığı TS 2941 taze betonda birim ağırlık, verim ve hava miktarının ağırlık yöntemi ile tayini standardı göre yapılmıştır [22]. Taze beton birim hacim ağırlığı hesabı, beton örnekleri silindir kalıba dökülerek hesaplanmıştır. Çökme değerleri TS EN 12350 2 Beton- taze beton deneyleri- bölüm 2: çökme deneyi standardı [23]. Taze beton karışımında işlenebilirlik sabit tutulmuş ve karışım oranlarında çökme 18-22 cm arasında değişmiştir. 2.2.3. Sertleşmiş beton deneyleri (Experiments of hard concrete) Beton karışımı TS 802 ve TS EN 206 1 standartlarına uygun olarak belirlenmiştir. Karışımın beton sınıfı C30 olarak seçilmiştir. Hesapla belirlenen bu oranlarla beton karışımları hazırlanmıştır [24,25]. Beton numunelerinin hazırlanması TS EN 12390 2 Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 2: dayanım deneylerinde kullanılacak deney numunelerinin hazırlanması ve kürlenmesi standardına uygun olarak yapılmıştır [26]. 4 16 agrega grubu % 0, 10, 20, 30, 40, 50 ve 100 oranlarında azaltılarak yerine İGDBA ikame edilmiştir. Araştırmada çimento miktarının %1.2 si oranında SA kullanılmıştır. Şekil 1. En büyük tane çapına bağlı olarak agrega granülometri sınır eğrileri (Aggregate granulmetric boundary curves depending on the maximum grain) Örnekler 750x150x150 mm lik kirişlerden çapı 75 mm lik karotlar alınarak yapılmıştır. Beton gruplarında agrega granülometrisi sabit tutulmuştur. En büyük agrega boyutu, 16 mm olarak alınmıştır. Karışımda, efektif su miktarı sabit tutulmuştur. Agreganın emdiği su miktarı, karışım suyuna ilâve edildiği için, toplam s/ç oranları değişmiştir. Beton karışımlarında çimento miktarı sabit alınmıştır. Basınç dayanımı TS EN 12390 3 standardına göre, su emme ve özgül ağırlık deneyleri TS 3624 e standardına göre yapılmıştır [27, 28]. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA (RESULTS AND DISCUSSION) 3.1. Agreganın Özellikleri (Properties of Aggregates) Elek analizi değerlerine göre en büyük tane çapına bağlı olarak gronülometrik eğrinin Şekil 1 deki A 16 ve B 16 eğrileri arasında bulunması gerekmektedir. Kırma agreganın ve İGDBA ların teknik özellikleriyle literatür sınır değerleri Tablo 2 de verilmiştir. Tablo 2. Kırma ve iri geri dönüşüm agregasının genel özellikleri (Common properties of coarse and recycled aggregate) Yer/Tür Deney 0-4. Ort. En En Sınır değerleri Agr. küçük büyük Kırma Gevşek birim hacim ağırlık, - 1,763 1,740 1,790 1.2-1.8, [29,30] Agrega (kg/dm 3 ) Sıkışık birim hacim ağırlık, 2,017 1,990 2,040 1.2-1.8, [29,30] (kg/dm 3 ) - Özgül Ağırlık 2,62 2,691 2,578 2,784 2.5-2.8, [31] Su Emme, (%) 1,01 0,413 0,360 0,470 1.00, [32] Aşınma oranı, (%) - 23,926 21,488 25,974 50, [18] Don kaybı, (%) - 0.42 0.38 0.45 10, [30] Yassılık indeksi - 2,51 2,18 3,64 8,[19] İri Geri Gevşek birim hacim ağırlık, (kg/dm 3 ) 1,363 1,350 1,380 1.2-1.8, [29,30] Dönüşüm Sıkışık birim hacim ağırlık, (kg/dm 3 ) 1,553 1,550 1,560 1.2-1.8, [29,30] Agregası Özgül Ağırlık 2,166 2,148 2,202 2.5-2.8, [31] Su Emme, (%) 5,486 5,378 5,633 1.00, [32] Aşınma, (%) 35,633 32,669 37,489 50, [18] Don kaybı, (%) 8.5 6.51 9.22 10, [30] Yassılık indeksi 9.97 8,12 12.8 8,[19,33] Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 1, 2009 185

G. Durmuş v.d. Geri Dönüşümlü İri Agregaların Beton Özelliklerine Etkisi Tablo 3. Beton gruplarının karışım oranları (1 m 3 ) (Mixing rates of concrete groups) İGDBA İGDBA Kırma agrega Beton kodu İkame (kg) (kg) Çimento Su S.A S/Ç Oranı İri İri İnce (kg) (lt) (kg) (%) (4/16) (4/16) (0/4) RB 0 0 863 1050 0.53 350 185.5 4.2 10İGDBA 10 105 758 1050 0.53 350 186.5 4.2 20İGDBA 20 210 653 1050 0.53 350 187.4 4.2 30İGDBA 30 315 548 1050 0.53 350 188.4 4.2 40İGDBA 40 420 443 1050 0.53 350 189.3 4.2 50İGDBA 50 525 338 1050 0.53 350 190.3 4.2 100İGDBA 100 1050 0 1050 0.53 350 194.7 4.2 Tablo 2 de kırma agreganın gevşek ve sıkışık birim hacim ağırlık, özgür ağırlık, su emme ve aşınma değerleri literatürle uyumluluk göstermektedir. İGDBA da ise, gevşek ve sıkışık birim hacim ağırlık ve aşınma değerleri literatürle uyumluluk göstermektedir. Ancak, İGDBA nın özgül ağırlığı ve su emmesi literatür sınırlarının dışına çıkmaktadır. Özgül ağırlığın daha düşük olması boşluklu yapısından kaynakladığı söylenebilir. Su emmesi ise bu düşünceyi doğrulamaktadır. Aşınma aletinin 500 devir sonrası agregada en çok kayıp miktarı % 50 olmalıdır [29]. Kırma agregaların aşınma kaybı %23.95 iken İGDBA aşınma kaybı ortalama %35.63 olarak gerçekleşmiştir. İGDBA nın donma-çözünme kaybı normal kırma agregaya göre fazla olmasına rağmen literatür üst sınırının altındadır. Donma-çözünme riski olan durumlarda kullanılmaması gerekmektedir. 3.2. Taze Betonun Özellikleri (Properties of Fresh Concrete) Kırma agrega ve İGDBA ile hazırlanan numunelerin 1 m 3 beton karışımına giren malzeme miktarları Tablo 3 de verilmiştir. Bütün karışım oranlarında çökme (slump) pompa betonuna uyumlu olabilmesi için 18 22 cm arasında üretilmiştir. Üretilen betonlarda İGDBA ikame miktarı arttıkça karışıma giren su miktarı s/ç oranı sabit tutmak amacıyla arttırılmıştır. Taze beton örnekleri üzerinde çökme miktarı, birim ağırlığı, hava miktarı sonuçları ve sertleşmiş betonda özgül ağırlık ve su emme oranı değerleri Tablo 4 de verilmiştir. Üretilen betonlarda İGDBA ikame miktarı arttıkça karışıma giren su miktarı s/ç oranı sabit tutmak amacıyla arttırılmıştır. Taze beton örnekleri üzerinde çökme miktarı, birim ağırlığı, hava miktarı sonuçları ve sertleşmiş betonda özgül ağırlık ve su emme oranı değerleri Tablo 4 de verilmiştir. Grupların tamamında taze beton birim ağırlığı 2.275 kg/dm³ ile 2.500 kg/dm³ arasında değişmektedir. Üretilen betonlarda İGDBA miktarı arttıkça birim ağırlık azalmıştır. Üretilen taze betonların birim ağırlıkları, normal ağırlıklı agreganın kullandığı betonlar için, 2200 2450 kg/m 3 değeri arasındadır [30]. Bu karışımlara göre elde edilen betonların tamamı normal ağırlıklı beton sınıfındadır. Üretilen betonlarda İGDBA ikame miktarı arttıkça karışıma giren su miktarı s/ç oranı sabit tutmak amacıyla arttırılmıştır. Taze beton örnekleri üzerinde çökme miktarı, birim ağırlığı, hava miktarı sonuçları ve sertleşmiş betonda özgül ağırlık ve su emme oranı değerleri Tablo 4 de verilmiştir. Grupların tamamında taze beton birim ağırlığı 2.275-2.500 kg/dm³ arasında değişmektedir. Üretilen betonlarda İGDBA miktarı arttıkça birim ağırlık azalmıştır. Üretilen taze betonların birim ağırlıkları, normal ağırlıklı agreganın kullandığı betonlar için, 2200 2450 kg/m 3 değeri arasındadır [30]. Bu karışımlara göre elde edilen betonların tamamı normal ağırlıklı beton sınıfındadır. Gruplara ait tüm örneklerde taze betonun hava miktarı % 1.8 ile % 2.5 arasında olduğu görülmüştür. İGDBA ikame miktarı arttıkça taze beton hava miktarında Tablo 4. Betonun fiziksel özellikleri (Physical properties of concrete) Taze beton deneyleri Sertleşmiş beton deneyleri İGDBA oranları Birim Ağırlık, Hava Miktarı, Çökme kg/dm 3 Özgül ağırlık, Su emme oranı, % % miktarı, cm % 0 2,500 1,8 22 2,40 1,65 % 10 2,490 2,0 20 2,38 1,65 % 20 2,475 2,0 19 2,29 1,67 % 30 2,455 2,1 18 2,27 1,68 % 40 2,425 2,3 20 2,26 1,74 % 50 2,350 2,3 21 2,26 1,78 % 100 2,275 2,5 19 2,05 1,97 186 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 1, 2009

Geri Dönüşümlü İri Agregaların Beton Özelliklerine Etkisi G. Durmuş v.d. artış gözlenmiştir. Agrega boyutu ve çimento miktarına göre değişmekle birlikte çalışmada kullanılan beton için hava miktarının % 6 yı geçmemesi gerektiği belirtilmektedir [34]. Gruplara ait örneklerin hava miktarları öngörülen değere uygun olduğu görülmektedir. Bütün karışım oranlarında çökme (slump) 18-22 cm arasında değişmiştir. Karışımdaki İGDBA oranı arttıkça çökme miktarının düştüğü gözlenmiştir. Sertleşmiş beton sonuçlarına göre; birim hacim ağırlığı, 2.05 ile 2.40 kg/dm 3 arasında değişmektedir. İGDBA ikame miktarı arttıkça sertleşmiş beton birim hacim ağırlığının azalmakta olduğu görülmüştür. TS EN 206 göre grupların tamamı normal ağırlıklı beton sınıfına girmektedir. Su emme oranı %1.65 ile %1.97 arasında değişmektedir. Sertleşmiş betonlarda İGDBA oranı arttıkça su emme oranı da artmaktadır. Bu sonucun İGDBA nın bünyesinde bulunan çimento hamurundan kaynaklandığı söylenebilir. Beton karışımına giren İGDBA oranı arttıkça beton basınç dayanımı azalmakta ve ait açıklayıcı istatistikler Tablo 5 te, ortalama basınç değerlerine ait grafik Şekil 2 de gösterilmiştir. Tablo 5. Basınç dayanımına ait açıklayıcı istatistikler (Explanatory statistics concerning compressive strength) Katkı Tekr oranı ar Orta. MPa En Küçük En Büyük Std. Hata N % 0 6 43,92 42,25 45,32 0,55 %10 6 39,49 38,18 41,12 0,48 %20 6 38,93 38,49 39,24 0,10 %30 6 37,09 35,25 39,27 0,45 %40 6 33,34 31,48 35,14 0,68 %50 6 32,76 30,2 34,23 0,68 %100 6 29,90 27,47 32,55 0,61 Betonlar karakteristik dayanıma göre tasarlanır ve laboratuar şartlarında ise hedef dayanıma ulaşması istenir. C30 beton sınıfı hedef dayanımı 36 olması gerekir [35]. Bu araştırmada Ø75 mm çapında silindir örneklerin kullanılmasından dolayı karakteristik dayanımın 30 MPa olması gerekir. Buna göre; 30İGDBA beton örnekleri amaç dayanıma ulaşırken, 40İGDBA, 50İGDBA ve 100İGDBA örnekleri karakteristik dayanıma uygun özellik gösterirken hedef dayanımından düşük çıkmıştır. TS 5893 ISO 3893 e göre; Gruplardan RB ile 10İGDBA 20İGDBA ve 30İGDBA, betonu C30 beton sınıfına, 40İGDBA ve 50İGDBA betonları C25 beton sınıfına girmekte olduğu görülmektedir (Tablo 5) [36]. Zaman faktörüne göre gerçekleştirilen varyans analiz sonuçları Tablo 6 da gösterilmektedir. Yüzdelik değerler arsındaki farkın belirlenmesinde çoklu karşılaştırma testlerinden Duncan testi kullanılmıştır (Tablo 7). Tablo 6. Basınç dayanım değerlerine ait varyans çözümleme değerleri (Variance Analysis Concerning Compressive Strength) Varyans kaynağı Serbest derecesi Karel er Top. Karele r orta. F testi Anlaml ılık düzeyi Gruplar arası 1 55923 55923,1 31843 0.00 Grup içi 6 826,5 137,8 78,4 0.00 Hata 35 61,5 1,8 Toplam 41 888,0 Tablo 7. Duncan test sonuçları (Duncan test results) Katkı Oranı, % Ort. Basınç, MPa Farklı olan gruplar 1 2 3 4 5 100 29,90 *** 50 32,76 *** 40 33,34 *** 30 37,09 *** 20 38,93 *** 10 39,49 *** 0 43,92 *** Gerçekleştirilen Çoklu karşılaştırma testleri sonuçlarına göre yüzdelik ikame oranlarının basınç dayanımına göre; Kontrol betonun ikame oranlarından farklı olduğu, %10 ve % 20 ikame oranının istatistiki olarak p<0.05 anlamlılık düzeyinde farklı olmadığı, % 30 luk ikame oranının istatistiki olarak p<0.05 anlamlılık düzeyinde farklı diğer bütün oranlardan farklı olduğu, % 40 ve % 50 birbirinden farklı olmadığı ama diğer oranlarından farklı olduğu, % 100 ün diğer bütün oranlardan farklı olduğu, görülmektedir. Basınç dayanım değerlerinin ikame yüzdelik oranlarına bağlı olarak değişimini belirlemek amacıyla ikame oranları beton dayanımı arasında yapılan regresyon analizi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen regresyon analizi sonucunda ikame oranı-basınç dayanımı arasında ilişkin ikinci dereceden Y= b 0 +b 1 X+B 2 X 2 model denklemiyle açıklanabilmektedir. Bütün ikame oranlarına göre oluşturulan regresyon modeline ilişkin denklem Şekil 2 nin içerisinde verilmiştir. 4. SONUÇLAR (CONCLUSION) Standartlara uygun olarak kırma ve geri dönüşüm agregasıyla üretilen beton grupları üzerinde gerçekleştirilen beton deney ve istatistiki sonuçlara göre; Kırma agregasının deney sonuçları literatür bilgileriyle uyumluluk göstermektedir. İGDBA nın gevşek, sıkışık birim hacim ağırlık ve özgül ağırlık deney sonuçları literatür bilgileriyle uyumluluk göstermiştir. Su emme sonucu literatür bilgilerinden oldukça yüksek değer vermiştir. Bu sonuç İGDBA yüzeyinin daha fazla pürüzlülüğü Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 1, 2009 187

G. Durmuş v.d. Geri Dönüşümlü İri Agregaların Beton Özelliklerine Etkisi Basınç Dayanımları, MPa 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 0 10 20 30 40 50 100 İGDBA Yüzdeleri, % ile boşluklu yapıda olması ve ayrıca bünyesindeki çimento hamurunun fazla su emmesinden kaynaklandığı düşünülmektedir. İGDBA nın aşınma kaybı kırma agrega aşınma kaybından daha fazla olmasına karşılık sınır değerden daha azdır. Bu sonuç İGDBA nın beton agregası olarak kullanılabilir olduğunu göstermektedir. İGDBA nın don kaybı kırma agrega don kaybından daha fazla olmasına rağmen sınır değerden daha düşüktür. Bu sonuç İGDBA nın beton agregası olarak kullanılabilir olduğunu göstermektedir. İGDBA taze betonların su ihtiyacını artırmaktadır. Beton karışımı içindeki İGDBA oranı arttıkça taze betonun birim ağırlığı azalmakta, hava miktarı artmaktadır. Sertleşmiş betonlarda İGDBA oranı arttıkça betonun özgül ağırlığı azalmakta, su emme oranı artmaktadır. Beton karışımlarında İGDBA oranı arttıkça basınç dayanımları azalmaktadır. Elde edilen sonuçlara göre İGDBA nın taşıyıcı beton üretiminde % 30 kadar, taşıyıcı olmayan betonlarda % 50 kadar kullanılabileceği söylenebilir. Atık betonların geri dönüşüm agregası olarak betonda kullanılması çevre kirliliğini azalttığı gibi atık malzemeye ekonomik bir değer kazandırmış olacaktır. 5. KAYNAKLAR (REFERENCES) Y = 0,0016x 2-0,2956x + 43,525 R 2 = 0,904 Şekil 2. Ortalama basınç dayanım değerleri (Mean of compressive strength) 1. Oikonomou, N. D., Recycled concrete aggregates. Cement & Concrete Composites, 27, 315 318, 2005. 2. Tu, T., Chen, Y., Hwang, C., Properties of HPC with recycled aggregates. Cement and Concrete Research, 36, 943 950, 2006. 3. Acker A.V. Recycling of concrete at a precast concrete plant. Sustainable construction: use of recycled concrete aggregate: proceedings of the International Symposium organized by the Concrete Technology Unit, University of Dundee and held at the Department of Trade and Industry Conference Centre,: Thomas Telford, 321-332, London, November 1998. 4. Limbachiya M.C., Leelawat T, Dhir R.K., Use of Recycled Concrete Aggregate in High Strength Concrete, Materials and Structures, 33: 574 580, 2000. 5. Zankler G. Recycled Materials in Concrete Construction, Fields of Applications, Development tendencies and Quality Assurance. Betonwerk + Fertigteil Tech, 4:38 43, 1999. 6. Hansen, T.C., Narud, H., Strength of Recycled Concrete Made From Crushed Concrete Coarse Aggregate, ACI, Concrete International, Design and Construction, s.79 83, Germany, 1983. 7. Buck, A.D., Recycled Concrete, Highway Research Record, No:930, Highway Research Board, s.8, UK, 1973. 8. Topçu, B., Physical and Mechanical Properties of Concretes Produced with Waste Concrete, Cement and Concrete Research, 27, p.1817-1823. 1997. 9. Topçu, B., Sengel, S., Properties of Concretes Produced with Waste Concrete Aggregate, Cement and Concrete Research, 34, 1307-1312, 2004. 10. Özturan, T., Eski Beton Kırığı Agregalı Betonlar, İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi, Yapı Malzemesi Seminerleri, İstanbul, 1988. 11. Kohler, G., Kurkowski, H., Optimizing The Use Of RCA, University of Dundee, Concrete Technology Unit, London, 1998. 12. Nealen, A., Rühl, M., Consistency aspects in the production of concrete using aggregates from Recycled demolition material, Darmstadt Concrete, Darmstadt, Germany, 1997. 13. Assbrock, O., Bundesverband der Deutschen, Transportbeton Industrie, Germany, 1999. 14. TS 3530 EN 933 1, Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1; Tane Büyüklüğü Dağılımı Eleme Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara,1999. 15. TS 130, Agrega Karışımlarının Elek Analizi Deneyi İçin Metot Türk Standartları Enstitüsü, Ankara,1978. 16. TS 3529, Beton Agregalarının Birim Ağırlıkları Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1980. 17. TS EN 1097 6, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002. 18. TS EN 1097 2, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 2: Parçalanma Direncinin Tayini İçin Metotlar, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000. 19. TS 9582 EN 933-3, Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 3: Tane Şekli 188 Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 1, 2009

Geri Dönüşümlü İri Agregaların Beton Özelliklerine Etkisi G. Durmuş v.d. Tayini Yassılık Endeksi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1999 20. TS EN 1367 1, Agregaların Isıl ve Bozunma Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Donmaya Ve Çözülmeye Karşı Direncin Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2008. 21. TS EN 1097 3, Agregaların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 3: Gevşek Yığın Yoğunluğunun ve Boşluk Hacminin Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1999. 22. TS 2941, Taze Betonda Birim Ağırlık, Verim ve Hava Miktarının Ağırlık Yöntemi ile Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1978. 23. TS EN 12350 2, Beton-Taze Beton Deneyleri- Bölüm 2: Çökme (Slump) Deneyi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002. 24. TS. 802, Beton Karışım Hesap Esasları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1985. 25. TS EN 206-1, Beton- Bölüm 1: Özellik, Performans, İmalat ve Uygunluk, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002. 26. TS EN 12390 2, Beton Sertleşmiş Beton Deneyleri Bölüm 2: Dayanım Deneylerinde Kullanılacak Deney Numunelerinin Hazırlanması ve Kürlenmesi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002. 27. TS EN 12390 3, Beton- Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2003 28. TS 3624, Sertleşmiş Betonda Özgül Ağırlık, Su Emme ve Boşluk Oranı Tayin Metodu, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1981. 29. TS 3814 EN 933 4, Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler Bölüm 1: Tane Şeklinin Tayini-Şekil İndisi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2001. 30. Erdoğan, Y, T., Beton, Metu, Ankara, 2003. 31. Erdoğan, Y. T., Betonu Oluşturan Malzemeler, Agregalar, THBB, Ankara, 88-90, 1995. 32. Şimşek, O., Beton ve Beton Teknolojisi, Seçkin yayıncılık, Ankara, 2007. 33. Nevile, A. M., Properties of Concrete,.Forth and Final Edit. John Wiley. G. Sons., 1996. 34. TS EN 12350 7, Beton-Taze Beton Deneyleri- Bölüm 7: Hava İçeriğinin Tayini Basınç Metotları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2002. 35. TS 500, Betonarme Yapıların Tasarım Ve Yapım Kuralları,Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000. 36. TS 5893 ISO 3893, Beton Basınç Dayanımına Göre Sınıflandırılma, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1999. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 24, No 1, 2009 189