Özet:

Yüksek Performanslı Beton (YPB), sağlam, dayanıklı ve yapının servis ömrünü uzatan bir kompozittir. Uzun açıklıklı köprüler, tüneller, yüksek binalar, devasa kompleksler, otoyol kaplamaları vb. inşaat mühendisliği uygulamalarında kullanılır. Bu araştırmada, demiryollarında rayları birleştirmek için yapılan bir kaynak işlemi olan ‘Alüminotermit Kaynak’ işlemi sonucu açığa çıkan atık cürufları kullanarak YPB özelliklerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Demir oksit, mangan oksit ve alümina gibi yüksek birim ağırlıklı mineralleri ihtiva eden Alüminotermit kaynak cüruflarının ağır beton özellikleri araştırılmıştır. Bu atık malzemenin yüksek sertlik, yüksek birim ağırlığa sahip olması ile betonun fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirmesi öngörülmektedir. YPB çalışmaları incelendiğinde, betonda kullanılan agregaların içeriği itibari ile Alüminotermit kaynak cürufundan daha farklı olması ve daha önce beton üzerinde Alüminotermit kaynak cürufu kullanılarak bir YPB çalışması yapılmamış olması çalışmanın özgünlüğünü ortaya koymaktadır. Deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere İstanbul M1 Metro hattından toplanan Alüminotermit kaynak cürufları, çeneli ve diskli kırıcılarda öğütülmüştür. Yoğunluğu 3,94 g/cm³ olarak belirlenen Alüminotermit kaynak cüruflarının yarısı 1 mm ile 75 mikron arasında, kalan diğer yarısı da 75 mikrondan daha incedir. Yapılan bu çalışma kapsamında; atık malzemenin olmadığı REF, agrega olarak %50 oranında kullanıldığı ALM50 ve agrega olarak %100 oranında kullanıldığı ALM100 serilerinin kıvam, birim ağırlık, basınç dayanımı ve eğilme dayanımı özellikleri incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda REF serisinin basınç dayanımı 107 MPa iken, ALM50 serisi 107 MPa, ALM100 serisi ise 117 MPa’dır. REF serisinin etüv kurusu birim ağırlığı 2218 kg/m3 iken ALM50 serisi için 2451,7 kg/m3, ALM100 serisi için ise 2623,7 kg/m3 olarak belirlenmiştir. Radyasyon zırhlama kabiliyetinin ortaya konulması amacı ile başlatılan çalışmalardan, üretilen betonun Gama ışınlarına karşı gösterdiği performans da belirlenmiştir. Bu çalışmalar doğrultusunda Alüminotermit kaynak cüruflarının, YPB malzemesinin fiziksel ve mekanik özelliklerine olumlu katkıda bulunduğu, sürdürülebilirlik ve atık yönetimi konularında da fayda sağlayabileceği sonucuna varılmıştır.