Doğaltaş elemanları üretim tesisinde oluşan granit tozunun beton katkı maddesi olarak kullanılabilirliği

Abstract

Granit, doğal taş olarak yaygın kullanılan bir malzemedir. Bu malzemenin işlenmesi ile ortaya çıkan granit tozu ise genellikle atık olarak atılır. Granit tozunu döngüsel ekonominin gereği olarak geri kazanmak önemlidir. Özellikle yapısı gereği betonda çimento ile birlikte kullanılabilir haldedir. Bu çalışmada; Doğaltaş Elemanları Üretim Tesisine gelen granit bloklarının elmas soket kesme işlemi esnasında oluşan atık granit tozları nemi alınmak suretiyle beton harcının içerisine eklenmiştir. Farklı bileşim oranlarına göre hazırlanan beton kalıpları 7 ve 28 günlük kürlemenin takibinde basınç dayanım testlerine tabi tutulmuştur. Atık granit tozu ile üretilen çevre dostu betonların karışım hesabında kullanılan atık granit tozu miktarı, ağırlıkça toplam karışım içerisine 10 kg/m3, 20 kg/m3, 30 kg/m3, 40 kg/m3 olacak şekilde çimento ile yer değiştirilerek eklenmiştir. Üretilen betonların çimento oranları sırasıyla 320 kg/m3, 310 kg/m3, 300 kg/m3, 290 kg/m3 ve 280 kg/m3’tür. Çimento oranındaki azalma miktarı kadar etüvde kurutulmuş atık granit tozu eklemesi yapılmıştır. Agrega granülometrileri %65 İnce-%35 İri, %55 İnce-%45 İri ve %45 İnce-%55 İri olarak kullanılmıştır. Betonun işlenebilirlik ve dayanım üzerine çökme, yaş birim hacim ağırlık, kuru birim hacim ağırlık, kürleme ve basınç dayanım parametreleri belirlenmiştir. Atık granit tozları % 0.79, % 1.19 ve % 1,58 oranlarında çimento harcına eklenmiştir. Sabit agrega ve su içeriğine göre, granit tozunun % 0,40 ve çimento miktarının % 12,26 olarak belirlendiği uygun değer deney sonuçlarına göre en yüksek basınç dayanım değerleri olan 62,13 MPa (7 günlük) ve 67,50 MPa (28 günlük) olarak elde edilmiştir. Buna göre; belli oranların altına ve üstünde olmamak kaydıyla granit tozunun çimento ile orantılı olarak kullanımı sonuçları olumlu çıkmıştır. Gerek atık granitin geri kazanılması gerekse çimento hammadde maliyetlerinin düşürülmesi açısından değerlendirildiğinde çalışma döngüsel ekonomiye katkı sağlayacak sonuçlara ulaşmıştır.

Granite is a material that is widely used as a natural stone. Granite dust generated by the processing of this material is generally disposed of as waste. It is important to recover granite dust as a requirement of the circular economy. It can be used together with cement in concrete, especially due to its structure. In this study; Waste granite dust formed during the diamond socket cutting process of granite blocks coming to the Natural Stone Elements Production Facility was added to the concrete mortar by removing its moisture. Concrete molds prepared according to different composition ratios were subjected to compressive strength tests after 7 and 28 days of curing. The amount of waste granite dust used in the mixture calculation of environmentally friendly concrete produced with waste granite dust was added to the total mixture by weight, replacing it with cement as 10 kg/m3, 20 kg/m3, 30 kg/m3, 40 kg/m3. Cement ratios of the produced concretes are 320 kg/m3, 310 kg/m3, 300 kg/m3, 290 kg/m3 and 280 kg/m3, respectively. Oven-dried waste granite powder was added as much as the decrease in cement ratio. Aggregate granulometry was used as 65% Fine-35% Coarse, 55% Fine-45% Coarse and 45% Fine-55% Coarse. Workability and slump on strength, wet unit weight, dry unit weight, curing and compressive strength parameters were determined. Waste granite powders were added to the cement mortar at the rates of 0.79%, 1.19% and 1.58%. The highest compressive strength values were 62.13 MPa (7 days) and 67.50 MPa (28 days) according to the appropriate value test results, in which the granite dust was determined as 0.40% and the cement amount as 12.26%, according to the fixed aggregate and water content. According to this; The results of the use of granite powder in proportion to cement, provided that it is not below or above certain rates, were positive. When evaluated in terms of both the recovery of waste granite and the reduction of cement raw material costs, the study has reached results that will contribute to the circular economy.