Bazı Endüstriyel ve Madensel Atıkların Gaz Beton Üretiminde Kullanım Olanaklarının Belirlenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İnönü Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Maden Mühendisliği, Türkiye

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Nilgün KIZILKAYA

Danışman: Didem Eren Sarıcı

Özet:

Bu çalışmada farklı endüstriyel ve madensel atıklardan gaz beton üretilmesi ve atıkların gaz beton özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında cam, seramik, granit ve mermer atıkları temin edilerek gaz beton üretimi için kullanıma hazır hale getirilmek üzere kırma, öğütme, eleme işlemlerine tabii tutulmuştur. Hazırlanan atıklar gaz beton bünyesinde kullanılan kuvarsit yerine değişik oranlarda ikame edilerek çimento, kireç, alçıtaşı, alüminyum tozu ve su ile karışımlar hazırlanmış, kalıplarda bekletilerek kabarması ve gözenekli yapı kazanması sağlanmıştır. Daha sonra belirli ölçülerde kesilerek boyutlandırılmış ve 2,3 bar basınç, 135 ˚C sıcaklıkta kürlenerek sağlam bir yapı oluşması sağlanmıştır. Fiziko-mekanik testler, XRD, XRF, SEM analizleri ile örneklerin malzeme özellikleri belirlenmiştir. Atık kullanılmadan hazırlanan kontrol numunesinin özellikleri ile kıyaslamalar yapılarak atıkların gaz beton özelliklerine etkileri belirlenmiştir. İkinci aşamada korelasyon analizi ve yapay sinir ağları modellemeleri ile basınç dayanımını tahminleyecek modeller geliştirilmiştir. Atıkların fiziko-mekanik özelliklere etkileri incelendiğinde tüm atıkların nem içeriği, kapiler su emme, basınç dayanımı, ısıl iletkenlik değerlerini artırırken, porozite değerini azalttığı gözlemlenmiştir. Birim hacim ağırlığı değerleri cam ve granit atığı katkısı ile azalırken, seramik ve mermer atığı ilavesi ile artmıştır. Yapılan korelasyon analizleri sonuçlarında gaz betonun malzeme özelliklerinden porozite ile birim hacim ağırlık arasında ters yönlü orta dereceli ilişki, ultrasonik dalga hızı ile arasında ters yönlü zayıf ilişki, su emme ile arasında doğru yönlü çok yüksek ilişki, ısıl iletkenlik ile arasında ters yönlü zayıf ilişki olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Birim hacim ağırlık ile su emme arasında ters yönlü yüksek ilişki, ısıl iletkenlik ile arasında doğru yönlü zayıf ilişki olduğu belirlenmiştir. Ultrasonik dalga hızı ile ısıl iletkenlik arasında doğru yönlü orta dereceli ilişki, su emme ve ısıl iletkenlik arasında ters yönlü zayıf ilişki belirlenmiştir. Yapay sinir ağı modellerine göre ise gizli katman aktivasyon fonksiyonu sigmoid, çıktı katman aktivasyon fonksiyonu, doğrusal ve gizli katman nöron sayısı 6 olan model %14,14 MAPE ve 0,047 MSE değeri ile en iyi performansa sahip bulunmuştur.