• icon+90(533) 652 66 86
  • iconnwsa.akademi@hotmail.com
  • icon Fırat Akademi Samsun-Türkiye

Article Details

Article Details

  • Article Code : FIRAT-AKADEMI-610-5677
  • Article Type : Araştırma Makalesi
  • Publication Number : 1A0490
  • Page Number : 26-38
  • Doi : 10.12739/NWSA.2024.19.3.1A0490
  • Abstract Reading : 162
  • Download : 28
  • Share :

  • PDF Download

Issue Details

  • Year : 2024
  • Volume : 19
  • Issue : 3
  • Number of Articles Published : 1
  • Published Date : 1.07.2024

Cover Download Context Page Download
Dergi Kapağı
Engineering Sciences

Serial Number : 1A
ISSN No. : 1308-7231
Release Interval (in a Year) : 4 Issues

OLİVİN İKAMELİ BETONLARIN YÜKSEK SICAKLIK SONRASI DEĞERLENDİRMESİ

Melek AKGÜL1

Bu deneysel çalışmada portland çimentoya ikame edilen olivin atığı (OA)’nın yüksek sıcaklık sonrası beton numunelerin basınç dayanımına etkisi araştırılmıştır. Değerlendirmede ana parametreler 5 farklı Su/Bağlayıcı (S/B) oranı, 3 farklı OA miktarı ve yüksek sıcaklıktır. 28 gün standart su kürü sonrası referans grubu ve yüksek sıcaklık uygulanan 2 beton grubu ile basınç dayanımı deneyi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca mikroyapı analizi değerlendirmeleri X-ışını Difraktometresi (XRD) verilerden sağlanmıştır. Çalışma sonuçlarına göre; S/B oranının basınç dayanımı üzerinde etkisi OA ikame edilmeyen gruplarda doğrusal, diğer gruplarda değişken bir eğilim izlemektedir. OK’nın tüm ikame durumları 275oC sıcaklık sonrası basınç dayanımını arttırıcı niteliktedir. Ayrıca 550oC sonrası tüm beton serilerinde basınç dayanımı referans grubuna göre yaklaşık %6.6-42.4 mertebesinde azalmıştır.

Keywords
Olivin Atığı, Basınç Dayanımı, Yüksek Sıcaklık, Mikroyapı, Beton,

EVALUATION OF OLIVINE SUBSTITUTED CONCRETES AFTER HIGH TEMPERATURE

Melek AKGÜL1

This experimental study investigated the effect of Olivine waste (OA) substituted into portland cement on the compressive strength of concrete specimens after high temperature. The main parameters of the evaluation were 5 different Water/Binder (W/B) ratios, 3 different OA amounts and high temperature. After 28 days of standard water curing, compressive strength tests were carried out with the reference group and 2 concrete groups with high temperature treatment. microstructural analysis evaluations were also obtained from X-ray Diffractometer (XRD) data. According to the results of the study; the effect of S/B ratio on compressive strength follows a linear trend in the groups without OA substitution and a variable trend in the other groups. All substitution conditions of OA increase the compressive strength after 275oC. In addition, after 550oC, the compressive strength of all concrete series decreased by approximately 6.6-42.4% compared to the reference group.

Keywords
Olivine Waste, Compressive Strength, High Temperature, Microstructure, Concrete,

Details
   

Authors

Melek AKGÜL (1) (Corresponding Author)
Munzur University
melekakgul@munzur.edu.tr | 0000-0001-8815-3762

Supporting Institution

 :

Project Number

 :

Thanks

 :
References
[1] Kanna, A.G. and Parthasarathi, N., (2024). Experimental investigation on concrete by partial replacement of fine aggregate with olivine sand. In: Gencel, O., Balasubramanian, M., Palanisamy, T. (eds) Sustainable Innovations in Construction Management. ICC IDEA 2023. Lecture Notes in Civil Engineering, 388. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-99-6233-4_6.

[2] MTA, Olivin. https://www.mta.gov.tr/v3.0/bilgi-merkezi/olivin. Bilgi merkezi, MTA Genel Müdürlüğü.

[3] Altuncı, Y.T. ve Ceylan, H., (2023). Olivin agregalı harçların yüksek sıcaklık etkisindeki mekanik davranışları. Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 5(1):1-10. https://doi.org /10.55440/umufed.1190966.

[4] Turan, B. ve Acartürk, B., (2022). Olivin mineralinin seramik sırlarında kullanım olanaklarının araştırılması ve uygulamaları, 22:1157-1167. doi: 10.35414/akufemubid.1102493.

[5] Akyildirim, H., (2019). Betonda gama ışını kalkanı olarak kullanılan olivin minerali. Arab J Geosci, 12:264. https://doi.org/10.1007/s12517-019-4425-x.

[6] Papayıannı, I., Papachrıstoforou, M., Patsiou, V., and Petrohilou, V., (2013). Development of fire resistant shotcrete with olivine aggregates. International IABSE Conference, Rotterdam May 6-8, 2013 Assessment, Upgrading and Refurbishment of Infrastructures Congress Report, 114-115.

[7] Zedef, V. ve Döyen, A., (2001). Olivin: Türkiye'de tanınmayan çok amaçlı kullanımı olan bir hammadde ve ülkemiz olivin potansiyeline bir örnek: Kızıldağ (Akseki-Antalya) Olivin Yatağı. 4. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, Konya, 299-303.

[8] TS 25, (2008). Doğal puzolan (tras)-çimento ve betonda kullanılan- tarifler, gerekler ve uygunluk kriterleri. TSE, Ankara.

[9] TS EN 450, (2013). Uçucu kül-betonda kullanılan-bölüm 1: tarif, özellikler ve uygunluk kriterleri. TSE, Ankara.

[10] ASTM 618-12, (1994). Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete, Annual book of ASTM standards, USA.

[11] Altuncı, Y.T. ve Ceylan, H., (2023). Olivin atık tozunun puzolanik özelliğinin araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi YEKARUM e-Dergi, 8(1):13-19.

[12] Sancak, E. ve Çoban, Ö., (2014). Olivin atıklarının betonda kullanımının betonarme donatısının korozyon özelliklerine etkisi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2(4):26-41.

[13] Achang, M. and Radonjic, M., (2021). Adding olivine micro particles to Portland cement based wellbore cement slurry as a sacrificial material: A quest for the solution in mitigating corrosion of wellbore cement, Cement and Concrete Composites, 121. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.104078.

[14] Yavuz, D. ve Yazıcı, Ş., (2022). 2. Yangın ve Yüksek Sıcaklığın Betonarme Yapılar Üzerindeki Etkisi. Uluslararası Katılımlı Yangın Sempozyumu. İzmir, 149-153.

[15] Ekinci, C.E., (2023). Bordo Kitap: Mimar ve Mühendisin İnşaat El Kitabı. Ankara: Daya Yayınları.

[16] Yüksel, İ., Siddique, R., and Özkan Ö., (2011). Infuence of high temperature on the properties of concretes made with industrial by-products as fne aggregate replacement. Constr Build Mater, 25:967–972.

[17] Kızılkanat, A.B. ve Yüzer, N., (2008). Yüksek sıcaklık etkisindeki harcın basınç dayanımı-renk değişimi ilişkisi. İMO Teknik Dergi, 4381-4392.

[18] Short, N.R., Purkiss, J.A., and Guise, S.E., (2001).Assessment of fire damaged concrete using colour image analysis, Construction and Building Materials, 15(1):9-15. https://doi.org/10.1016/S0950-0618(00)00065-9.

[19] Khoury, G.A., (2000). Effect of fire on concrete and concrete structures. Progress in Structural Engineering and Materials, 2(4):429-447.

[20] Uysal, A., (2004). Yüksek sıcaklığın beton üzerindeki etkileri. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.

[21] Güçlüer, K., Yaldız, M.R. ve Günaydın, O, (2023). An Investigation of the High-Temperature Behavior of Basalt, Olivine, and Pyrophyllite Additive Mortars. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 47:1467–1484. https://doi.org/10.1007/s40996-022-00996-6.

[22] TS EN 13501-1, (2019). Yapı ürünleri ve yapı elemanlarının yangın sınıflandırması - Bölüm 1: Yangına tepki testlerinden elde edilen veriler kullanılarak sınıflandırma. TSE, Ankara.

[23] ISO 834, (2014). Yangına dayanıklılık testleri — Bina inşaatının elemanları Bölüm 11: Yapısal çelik elemanların yangından korunma değerlendirmesine ilişkin özel gereklilikler.

[24] Durmuş, G. ve Can, Ö. (2009). Yüksek sıcaklık uygulanmış katkılı betonun bulanık mantık ve regresyon yöntemiyle basınç dayanımın tahmini. Politeknik Dergisi, 12(3):195-200.

[25] Thomas, C., Rico, J., Tamayo, P., Ballester, F., Setién, J., and Polanco, A., (2019). Effect of elevated temperature on the mechanical properties and microstructure of heavy-weight magnetite concrete with steel fibers. Cement and Concrete Composites, 103:80-88. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2019.04.029.

[26] Sarıdemir, M. and Yıldırım, A., (2022). Effect of elevated temperatures on properties of high strength mortars containing ground calcined diatomite with limestone sand. Journal of Building Engineering, 56. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104748.

[27] Husem, M., (2006). The effects of high temperature on compressive and flexural strengths of ordinary and high-performance concrete. Fire Safety Journal, 41(2):155-163. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2005.12.002.

[28] TS EN 197-1, (2012). Çimento - Bölüm 1: Genel çimentolar - Bileşim, özellikler ve kapsamlı kriterler. TSE, Ankara.

[29] TS EN 933-1, (2012). Agregaların geometrik özellikleri için deneyler bölüm 1: Tanenin genel tarihsel tayini- Eleme yöntemi. TSE, Ankara.

[30] TS EN 1008, (2003). Beton-Karma suyu-Numune alma. TSE, Ankara.

[31] TS EN 12390-2, (2019). Beton - Sertleşmiş beton deneyleri - Bölüm 2: Dayanım deneylerinde kullanılan deney numunelerinin hazırlanması ve küre tabi tutulması. TSE, Ankara.

[32] TS EN 12390-7, (2010). Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 7: Sertleşmiş Beton Yoğunluğunun Tayini. TSE, Ankara.

[33] TS EN 12390-3, (2010). Beton - Sertleşmiş Beton Deneyleri - Bölüm 3: Deney Numunelerinin Basınç Dayanımının Tayini. TSE, Ankara.

[34] Abdülkadir, G., (2024). Farklı su/çimento oranlarına sahip kalsiyum alüminat çimentolu betonların yüksek sıcaklıkta basınç dayanımlarının ve elastisite modüllerinin incelenmesi. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(1):1-12.

[35] Chan, S.Y.N., Peng, G.F., and Chan, J.K.W., (1996). Comparison between high strength concrete and normal strength concrete subjected to high temperature. Mat. Struct. 29:616-619. https://doi.org/10.1007/BF02485969.

[36] Carlos, C. and Durrani, A.J., (1990). Effect of transient high temperture on high-strength concrete(Article). ACI Materials JournalVolume 87, Issue 1, January 1990, 47-53.

[37] Ma, O., Guo,R., Zhao,Z., Lin, Z., and He, K., (2015). Mechanical properties of concrete at high temperature-A review,Construction and Building Materials, 93:371-383. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.131.

[38] Popovics, S. and Ujhelyi, J., (2008). Contribution to the concrete strength versus water-cement ratio relationship. Journal of Materials in Civil Engineering, 20(7):459-463.

[39] Ercen, E., Özpınar, Y. ve Arslan, İ., (2014). Olivin agrega kullanılarak ısıya dayanıklı beton üretimi, 67. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Nisan, Türkiye.