Investigation of Some Physico-Mechanical Properties of Diatomite Aggregate Block Elements in High Temperature and Freezing-Thawing Effect

Year 2020, Volume: 35 Issue: 2, 445 - 454, 30.06.2020

Hakan Akbaba

https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.792438

Abstract

In this study, the use of diatomite, which has a high pozzolanic property, in light concrete block production was investigated. After the high temperature and freeze-thaw effect of some 10x10x10 cm cube samples produced using aggregates with different grain distributions (granulometry) with cement dosage (220 kg/m3) and water/cement ratio (0.15) constant. Changes in properties are examined. For experimental studies, aggregates were produced in 5 different series with 0-4 mm (fine), 4-8 mm (medium) and 8-16 mm (large) grain distribution ratio. Physical changes occurred in samples after high temperature and freeze-thaw effect were determined by determining unit volume weight, porosity, ultrasound, compressive strength and elasticity module values on 28 days of hardened samples. In the results of the experiment, it was observed that the unit volume weight values varied between 1182,33- 1273,37 kg/m3, after freezing-thawing, a decrease in compressive strength was observed along with an average 8.53% mass decrease with crumbling and breaking down. While an average mass decrease of 7.9% occurred with high temperature effect (600 oC), an average increase of 55.22% was observed in compressive strength.

Keywords

Diatomite, Lightweight block materials, High temperature (fire), Freeze-thaw

Diyatomit Agregalı Blok Elemanların Yüksek Sıcaklık ve Donma– Çözülme Etkisinde Bazı Fiziko-Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Çalışmada yüksek puzolanik özelliğe sahip olan diyatomitin, hafif beton blok üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Çimento dozajı (220 kg/m3) ve su/çimento oranı (0,15) sabit olmak üzere, farklı tane dağılımlarına (granülometri) sahip agregalar kullanılarak üretilen 10x10x10 cm ebatlarındaki küp numunelerin, yüksek sıcaklık ve donma-çözülme etkisi sonrasında bazı fiziksel ve mekanik özelliklerindeki değişiklikler incelenmiştir. Deneysel çalışmalar için agregalar 0-4 mm (ince), 4-8 mm (orta) ve 8-16 mm (iri) tane dağılım oranına sahip 5 farklı seride üretilmiştir. 28 günlük sertleşmiş numuneler üzerinde birim hacim ağırlık, porozite, ultrases, basınç dayanımı ve elastisite modülü değerleri belirlenerek, yüksek sıcaklık ve donma-çözülme etkisi sonrasında numunelerde oluşan fiziksel değişimler kaydedilmiştir. Deney sonuçlarında, birim hacim ağırlık değerlerinin 1182,33-1273,37 kg/m3 arasında değişiklik gösterdiği, donma-çözülme sonrasında, ufalanma ve parçalanma ile ortalama %8,53 kütle azalışının yanı sıra, basınç dayanımında da azalış gözlenmiştir. Yüksek sıcaklık etkisi (600 oC) ile ortalama %7,9 kütle azalışı oluşurken, basınç mukavemetinde ise ortalama %55,22 oranında artış gözlenmiştir.

Keywords

Diyatomit, Hafif blok eleman, Yüksek sıcaklık (yangın), Donma-çözülme

References

• 1. Temiz, H., Akçekale, A.H., 2014. Hafif Agregalı Betonun Mühendislik Özelliklerinin Araştırılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 4(2), 7-20.
• 2. Mouli., M., Khelafi, H., 2008. Performance Characteristics of Lightweight Aggregate Concrete Containing Natural Pozzolan, Building and Environment, 43, 31–36.
• 3. Güçlüer, K., Ünal, O., Demir, İ., 2014. Buhar Kürlü Gazbetonun Mekanik ve Fiziksel Özelliklerine Puzolan Katkısının Etkisi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14,(1), 1-6.
• 4. Serin, G., Cankıran, O., Başyiğit, C., Taş, H.H., Fenkli, M., 2007. Normal, Hafif ve Yarı Hafif Beton Blokların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Karşılaştırılması, Teknolojik Araştırmalar: YTED (1) 15-22.
• 5. Yasar, E., Atis, C.D., Kilic, A., Gulsen, H., 2003. Strength Properties of Lightweight Concrete Made with Basaltic Pumice and Fly Ash, Materials Letters, 57, 2267- 2270.
• 6. Gökçe, M.V., 2010. Diyatomit Esaslı Hafif Yapı Elemanı Üretiminde Üre-Formaldehitin Bağlayıcı Olarak Kullanılması, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 131, Konya, Türkiye.
• 7. Gündüz, L., Sarıışık, A., Tozaçan, B., Davraz, M., Uğur, İ., Çankıran, O., 1998. Pomza Teknolojisi. Cilt- I, Süleyman Demirel University, 275-285.
• 8. Akbaba, H., 2007. Agrega Türünün Hafif Blokların Özelliklerine Etkisinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar.
• 9. Meisinger, A.C., 1984. Diyatomite, Çeviren I. Işık, Anadolu Üniversitesi Müh.-Mim. Fak. Dergisi, l(2), 141-158.
• 10. Lydon, F.D., 1992. Concrete Mix Design, Applied Science Publishers, 2nd ed., London.
• 11. Borat, M., 1992. Türkiye Diyatomitlerinin Özellikleri ve Filtrasyon Karakteristikleri, Doktora Tezi., İTÜ, Fen Bilimleri Ens., 131.İstanbul.
• 12. Yıldırım, A.N,. 2007. Pomza ve Uçucu Kül Kullanılarak İmal Edilen Hafif Betonların Agresif Su Ortamlarında Mekanik Özelliklerinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 121, Konya.
• 13. Aruntaş, H.Y., Albayrak, M., Saka, H.A., Tokyay, M., 1998. Ankara-Kızılcahamam ve Çankırı-Çerkeş Yöresi Diyatomitlerinin Özelliklerinin Belirlenmesi, Turkey J. of Engineering and Environmental Science, 22, 337-343.
• 14. TS 706 EN 12620, Beton Agregaları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2009.
• 15. TS EN 197-1: 2012 - Çimento- Bölüm 1: Genel Çimentolar Bileşim, Özellikler ve Uygunluk Kriterleri.
• 16. TS 3234., Bims Beton Yapım Kuralları, Karışım Hesabı ve Deney Metotları; Türk Standartları Enstitüsü; Ankara, Eylül 1978.
• 17. TS 3449,. Çabuk Donma ve Çözülme Koşulları Altında Betonda Dayanıklılık Faktörü Tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1980.
• 18. Posi, P., Lertnimoolchai, S., Sata, V., Phoo- ngernkham, T., Chindaprasirt, P., Investigation of Properties of Lightweight Concrete with Calcined Diatomite Aggregate. KSCE Journal of Civil Engineering, 18(5), 1429-1435.
• 19. Bideci, A., Bideci, Ö., 2016. Diatomit Hammaddesinin Tuğla Üretiminde Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Trakya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 76-69.
• 20. Ceylan, H., Saraç, M.S., 2006. Farklı Pomza Agrega Türlerinden Elde Edilen Hafif Betonun Sıcaklık Etkisindeki Bazı Özellikleri Üzerine Bir Araştırma, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(3), 413-421.
• 21. Degirmenci, N., Yılmaz, A., 2009. Use of Diatomite as Partial Replacement for Portland Cement in Cement Mortars Construct Build Mater, 23, 284-288.
• 22. Ergün, A., 2011. Effects of the Usage of Diatomite and Waste Marble Powder as Partial Replacement of Cement on the Mechanical Properties of Concrete, Construction and Building Materials, 25(2), 806-812.