Investigation of Impact Value and Water Absorption Performance on Pumice Aggregates Coated with Cement Paste
Abstract
Pumice aggregate, which has high reserves in our country, is used in the production of lightweight concrete, however, it is not preferred as a structural lightweight concrete since its low mechanical properties. The mechanical properties of pumice aggregates can be improved by coating their surfaces. In this way, the coated pumice aggregates can be used to produce lightweight concrete. This study investigated the coating potential of Kayseri and Ahlat pumice aggregates with cement paste. The flow diameter, marsh funnel, and 28-day flexural and compressive strength values of the cement paste 0.55-0.50 w/b ratio and 0.35-0.30 w/b ratio with 1.5% plasticizer admixture were determined. At the end of 28-day curing, the Coating effectiveness of the produced samples was investigated via optical microscope, aggregate impact value, water absorption, and unit weights, and comparisons were made with uncoated aggregates. After coating, it was determined that Ahlat and Kayseri pumice aggregates were crushed by 11% and 18%, considering the impact strength result, moreover a decrease in water absorption was obtained by 50.49% and 78.32%, respectively. As a result, the water absorption values of the coated pumice aggregates decreased, and the aggregate impact values increased compared to the uncoated pumice aggregates.
Supporting Institution
-
Project Number
-
Thanks
-
References
- Akyüncü, V. (2019). Pomza agregali hafi̇f beton bloklarinmekaniözeli̇kleri̇ni̇n ve yangın etki̇si̇ altindaki̇ davranışının ı̇ncelenmesi̇. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilim Dergisi, 8 (1), s. 147–157.
- Bayer Ozturk Z., Eren Gultekin E. (2014). Determination of the effect of the addition of pumice on the technological properties of wall tile using the factorial design method, Advance Ceramic Science Engineering, 3 (1), 1-10, 2014.
- Bayer Ozturk, Z., Can, A. (2023). The use of micronized pumice in the production of ceramic sanitaryware glazes with sustainable industrial characteristics, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 38:3 1967-1977.
- Bideci A., Sallı Bideci Ö, Oymael S., Gültekin A.H., Yıldırım H. (2017). Lightweight aggregates coated with colemanite. Computers and Concrete, An International Journal, 19 (5), 451 – 455.
- BS 812-112, (1990). Testing aggregates method for determination of aggregate impact value. British Standard.
- Cavaleri, M. P. ve Miraglia, L. N. (2003). Pumice concrete for structural wall panels, Engineering Structures, 25 (1), 115–125.https://doi.org/10.1016/S0141-0296(02)00123-2
- Demirtaş, C. (2019). Bitlis Ahlat pomzası ile üretilen hafif betonların mekanik özelliklerin incelenmesi. Fırat Üniveristesi, Fen Bilim. Enstitüsü, Teknoloji Fakütesi İnşaat Mühendisliği. Yüksek Lisans Tezi.
- Elmastaş, N. (2012). Türkiye ekonomisi için önemi giderek artan bir maden: Pomza (sünger taşı). Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 5 (23), 197–206.
- Erdoğan, T. Y. (2003). Beton. Ankara: ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş.
- Eroğlu, G. ve Şahiner M. (2020). Dünyada ve Türkiye’de Pomza. Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, s. 32.
- Gönen, T. ve Yazıcıoğlu S. (2010). Kendiliğinden Yerleşen Hafif Betonun Mekanik Özelliklerine Kür Ortamı ve Agrega Tipinin Etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi,25 (3), 459–467.
- Gündüz, L. (1998). Pomza teknolojisi, pomza karakterizasyonu. Cilt 1, s. 218, Isparta.
- Kılınç Aksay E., Cöcen İ. , Akar A., (2016). Pomzanın su arıtımında filtre malzemesi olarak kullanımındaki gelişmeler, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 36, 63-72.
- Kul A.E., Benek V., Selçuk A., Onursal N. (2017).Using natural stone pumice in Van region on adsorption of some textile dyes, Journal of the Turkish Chemical Social Chemistry A, 4 (2), 525-536.
- Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, (2019). Pomza http://www.mta.gov.tr/v3.0/bilgi-merkezi/pomza. (Erişim tarihi: 08.09.2022).
- MTA. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Http://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/bilgimerkezi/turkiyedemadencilik/images/maden_yataklari/b_h/perlit_pomza.jpg , (Erişim tarihi: 08.09.2022).
- Panuccio M.R., Sorgona A., Rizzo M., Cacco G. (2009). Cadmium adsorption on vermiculite, zeolite and pumice: Batch experimental studies, Journal of Environmental Management, 90 (1), 364-374.
- Sahin U., Ors S., Ercisli S., Anapalı O., Eşitken A. (2005). Effect of pumice amendment on physical soil properties and strawberry plant growth, Journal of Central European Agriculture, 6 (3), 361-366.
- Sallı Bideci, Ö, A. Bideci, Gültekin A.H., Oymael S. (2014). Polymer coated pumice aggregates and their properties, Composites Part B: Engineering, 67, 239-243.
- Sallı Bideci, Ö. (2016). The effect of high temperature on lightweight concretes produced with colemanite coated pumice aggregates. Construction and Building Materials, 113 (15). 631-640. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.113
- Tolğay, Y., Yaşar, A., ve Erdoğan, E. (2004). Nevşehir Pomzasınm agrega olarak betonda kullanılabilirliğinin araştırılması. 5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, s. 345–354.
- TS EN 1097-6 (2022). Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler - Bölüm 6: Tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
- TS EN 13055, (2016). Hafif agregalar. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
- Varol, B. (2014). Pomza sektör raporu. Ahiler Kalkınma Ajansı Nevşehir Yatırım Destek Ofisi, “https://www.ahika.gov.tr/assets/upload/dosyalar/ahika__nevsehir-pomza-sektor-raporu.pdf”, Nevşehir.
- Varol, O. (2016). Bitlis ve Van illerinde pomza madenciliğine genel bir bakış. Bilim Madencilik Dergisi, 55 (3), 27–34.
- Yazıcıoğlu, S., Arıcı, E., Gönen T. (2003). Pomza taşının kullanım alanları ve ekonomiye etkisi, Fırat Üniversitesi Doğu Araştırmaları Dergisi, 1 , 118-123.
Çimento Hamuruyla Kaplanmış Pomza Agregalarının Su Emme ve Darbe Dayanımı Performanslarının İncelenmesi
Abstract
Ülkemizde yüksek rezerve sahip olan pomza agregası hafif beton üretiminde kullanılmakta fakat düşük mekanik özelliklerinden dolayı taşıyıcı hafif beton olarak pek tercih edilmemektedir. Mekanik özellikleri düşük olan pomza agregaları yüzeylerinde kaplama yapılarak mekanik özellikleri iyileştirilebilmektedir. Bu sayede kaplanmış pomza agregaları taşıyıcı hafif beton üretiminde kullanılması sağlanabilmektedir. Yapılan bu çalışmada, Kayseri ve Ahlat pomza agregalarının çimento hamuru ile kaplanma potansiyelleri araştırılmıştır. Kaplamada kullanılan 0.55-0.50 su/bağlayıcı oranına sahip katkısız ve 0.35-0.30 su/bağlayıcı ile %1.5 oranında akışkanlaştırıcı katkı karışımına sahip çimento hamurlarının taze haldeki yayılma çapları, marsh hunisi akış süreleri ve sonrasında 28 günlük eğilme ve basınç dayanımları tespit edilmiştir. Üretilen numuneler üzerinde, optik mikroskop yardımıyla kaplama etkinlikleri araştırılmış, 28 günlük kür sonunda agrega darbe dayanımı değerleri, su emme oranları, birim hacim ağırlıkları tespit edilmiş ve kaplanmamış agregalarla karşılaştırmaları yapılmıştır. Kaplama sonrası Ahlat ve Kayseri pomza agregalarına darbe dayanımı sonucuna göre sırasıyla %11 ve %18 civarında daha az ufalandığı ve su emme oranlarında ise sırasıyla %50.49 ve %78.32 oranında azalma görüldüğü belirlenmiştir. Sonuç olarak, kaplanmış pomza agregalarının su emme oranlarında azalmalar meydana gelmiş ve darbe direnci değerlerinde ise kaplanmamış pomzalara göre artış göstermiştir.
Project Number
-
References
- Akyüncü, V. (2019). Pomza agregali hafi̇f beton bloklarinmekaniözeli̇kleri̇ni̇n ve yangın etki̇si̇ altindaki̇ davranışının ı̇ncelenmesi̇. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilim Dergisi, 8 (1), s. 147–157.
- Bayer Ozturk Z., Eren Gultekin E. (2014). Determination of the effect of the addition of pumice on the technological properties of wall tile using the factorial design method, Advance Ceramic Science Engineering, 3 (1), 1-10, 2014.
- Bayer Ozturk, Z., Can, A. (2023). The use of micronized pumice in the production of ceramic sanitaryware glazes with sustainable industrial characteristics, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 38:3 1967-1977.
- Bideci A., Sallı Bideci Ö, Oymael S., Gültekin A.H., Yıldırım H. (2017). Lightweight aggregates coated with colemanite. Computers and Concrete, An International Journal, 19 (5), 451 – 455.
- BS 812-112, (1990). Testing aggregates method for determination of aggregate impact value. British Standard.
- Cavaleri, M. P. ve Miraglia, L. N. (2003). Pumice concrete for structural wall panels, Engineering Structures, 25 (1), 115–125.https://doi.org/10.1016/S0141-0296(02)00123-2
- Demirtaş, C. (2019). Bitlis Ahlat pomzası ile üretilen hafif betonların mekanik özelliklerin incelenmesi. Fırat Üniveristesi, Fen Bilim. Enstitüsü, Teknoloji Fakütesi İnşaat Mühendisliği. Yüksek Lisans Tezi.
- Elmastaş, N. (2012). Türkiye ekonomisi için önemi giderek artan bir maden: Pomza (sünger taşı). Uluslararası Sosyal Araştırmalar Dergisi, 5 (23), 197–206.
- Erdoğan, T. Y. (2003). Beton. Ankara: ODTÜ Geliştirme Vakfı Yayıncılık ve İletişim A.Ş.
- Eroğlu, G. ve Şahiner M. (2020). Dünyada ve Türkiye’de Pomza. Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, s. 32.
- Gönen, T. ve Yazıcıoğlu S. (2010). Kendiliğinden Yerleşen Hafif Betonun Mekanik Özelliklerine Kür Ortamı ve Agrega Tipinin Etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi,25 (3), 459–467.
- Gündüz, L. (1998). Pomza teknolojisi, pomza karakterizasyonu. Cilt 1, s. 218, Isparta.
- Kılınç Aksay E., Cöcen İ. , Akar A., (2016). Pomzanın su arıtımında filtre malzemesi olarak kullanımındaki gelişmeler, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 36, 63-72.
- Kul A.E., Benek V., Selçuk A., Onursal N. (2017).Using natural stone pumice in Van region on adsorption of some textile dyes, Journal of the Turkish Chemical Social Chemistry A, 4 (2), 525-536.
- Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, (2019). Pomza http://www.mta.gov.tr/v3.0/bilgi-merkezi/pomza. (Erişim tarihi: 08.09.2022).
- MTA. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Http://www.mta.gov.tr/v3.0/sayfalar/bilgimerkezi/turkiyedemadencilik/images/maden_yataklari/b_h/perlit_pomza.jpg , (Erişim tarihi: 08.09.2022).
- Panuccio M.R., Sorgona A., Rizzo M., Cacco G. (2009). Cadmium adsorption on vermiculite, zeolite and pumice: Batch experimental studies, Journal of Environmental Management, 90 (1), 364-374.
- Sahin U., Ors S., Ercisli S., Anapalı O., Eşitken A. (2005). Effect of pumice amendment on physical soil properties and strawberry plant growth, Journal of Central European Agriculture, 6 (3), 361-366.
- Sallı Bideci, Ö, A. Bideci, Gültekin A.H., Oymael S. (2014). Polymer coated pumice aggregates and their properties, Composites Part B: Engineering, 67, 239-243.
- Sallı Bideci, Ö. (2016). The effect of high temperature on lightweight concretes produced with colemanite coated pumice aggregates. Construction and Building Materials, 113 (15). 631-640. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.113
- Tolğay, Y., Yaşar, A., ve Erdoğan, E. (2004). Nevşehir Pomzasınm agrega olarak betonda kullanılabilirliğinin araştırılması. 5. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, s. 345–354.
- TS EN 1097-6 (2022). Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler - Bölüm 6: Tane yoğunluğu ve su emme oranının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
- TS EN 13055, (2016). Hafif agregalar. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
- Varol, B. (2014). Pomza sektör raporu. Ahiler Kalkınma Ajansı Nevşehir Yatırım Destek Ofisi, “https://www.ahika.gov.tr/assets/upload/dosyalar/ahika__nevsehir-pomza-sektor-raporu.pdf”, Nevşehir.
- Varol, O. (2016). Bitlis ve Van illerinde pomza madenciliğine genel bir bakış. Bilim Madencilik Dergisi, 55 (3), 27–34.
- Yazıcıoğlu, S., Arıcı, E., Gönen T. (2003). Pomza taşının kullanım alanları ve ekonomiye etkisi, Fırat Üniversitesi Doğu Araştırmaları Dergisi, 1 , 118-123.
Details
| Primary Language | English |
|---|---|
| Subjects | Engineering |
| Journal Section | Articles |
| Authors | |
| Project Number | - |
| Early Pub Date | June 23, 2023 |
| Publication Date | June 30, 2023 |
| Submission Date | February 5, 2023 |
| Acceptance Date | May 25, 2023 |
| Published in Issue | Year 2023 Volume: 9 Issue: 1 |
