• icon+90(535) 849 84 68
  • iconnwsa.akademi@hotmail.com
  • icon Fırat Akademi Samsun-Türkiye

> Detaylı Arama

Article Details

Article Details

  • Article Code : FIRAT-AKADEMI-11669-5652
  • Article Type : Derleme
  • Publication Number : 1A0488
  • Page Number : 1-15
  • Doi : 10.12739/NWSA.2024.19.1.1A0488
  • Abstract Reading : 1222
  • Download : 136
  • Atıf Sayısı : 0
  • Share :

  • PDF Download

Issue Details

  • Year : 2024
  • Volume : 19
  • Issue : 1
  • Number of Articles Published : 1
  • Published Date : 1.01.2024

Cover Download Context Page Download
Dergi Kapağı
Engineering Sciences

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

FARKLI MİNERAL KÖKENLİ AĞIR BETONLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Ayşe Elyiğit1 , Celalettin Başyiğit2 , Mehmet Hanifi Alkayış3

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte nükleer güç santralleri, hastanelerde elektromanyetik radyasyon tipinin kullanıldığı röntgen üniteleri, nükleer tıp uygulamalarının yapıldığı görüntüleme odaları, otomotiv sektöründe test için yapılan radyonüklid yerleri, savunma ve sığınma yapıları, olası radyasyon salınımı ve tesislerin güvenliği için ağır beton kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı son zamanlarda yüksek performanslı beton ve ağır betonlarla ilgili araştırmalardaki ilerlemeyi takip etmek ve mineral kökenli agregaların ağır betonda kullanımına genel bakış açısı sunarak literatüre katkı sağlamaktır. Ağır beton üretiminde mineral kökenli agrega kullanılmasının betonun mekanik ve fiziksel özelliklerine etkileri gerekli literatür incelemesi neticesinde demir bileşeni en fazla olan manyetit agreganın diğer mineral kökenli agregalara göre en iyi performansı sağladığı anlaşılmıştır. Böylece ülkemizde demir içeriği fazla olan cevherlerin zenginliği göz önüne alındığında ağır beton agregası olarak kullanılabilecek demir cevherlerinin araştırılmalarının arttırılması önem arz etmektedir.

Keywords
Ağır beton, Betonun Mekanik Özellikleri , Radyasyon, Mineral Agregalar, Beton,

INVESTIGATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF HEAVY CONCRETE OF DIFFERENT MINERAL ORIGIN

Ayşe Elyiğit1 , Celalettin Başyiğit2 , Mehmet Hanifi Alkayış3

With the development of technology, nuclear power plants, X-ray units in hospitals where electromagnetic radiation type is used, imaging rooms where nuclear medicine applications are performed, Radionuclide sites for testing in the automotive industry, heavy concrete is used in defense and shelter structures for possible radiation release and for the security of the facilities. This study aims to follow the recent progress in research on high-performance concrete and heavy concrete and to contribute to the literature by providing a general perspective on the use of mineral-based aggregates in heavy concrete. The effects of using mineral-based aggregate in the production of heavy concrete on the mechanical and physical properties of concrete were determined as a result of the necessary literature review ıt has been understood that magnetite aggregate, which has the highest iron component provides the best performance compared to other mineral origin aggregates. Thus, considering the abundance of ores with high iron content in our country, it is important to increase the research on iron ores that can be used as heavy concrete aggregate.

Keywords
Heavy Concrete, Radiation, Mechanical Properties of Concrete, Mineral Aggregates, Concrete,

Details
   

Authors

Ayşe Elyiğit (1) (Corresponding Author)
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
ayseperielyigit@gmail.com | 0009-0009-1001-7686

Celalettin Başyiğit (2)

celalettinbasyigit@sdu.edu.tr | 0000-0003-0084-1320

Mehmet Hanifi Alkayış (3)

mehmethanifialkayis@gmail.com | 0000-0003-0177-043X

Supporting Institution

 :

Project Number

 :

Thanks

 :
References
[1] Demir, Y., (2016). Siirt yöresinde farkly santrallerde üretilen betonlaryn mekanik ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Elazy?: Fyrat Üni. Fen Bil. Enstitüsü.

[2] Baradan, B., Yazycy, H. ve Aydyn, S., (2015). Beton (2. Basky). Yzmir: Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayynlary.

[3] Dural, G. ve Ruacan, ?., (2001). Elektromanyetik dalgalar ve insan sa?ly?y (Sykça sorulan sorular ve yanytlary). Ankara: Tübitak-Bilten.

[4] Sürücü, A.M. ve Suba?y, S., (2021). Nanomateryallerin kompozit malzemelerin radyasyon zyrhlama özelliklerine etkisinin incelenmesi. El-Cezeri, 8(1):182-194.

[5] Ouda, A.S., (2015). Development of high-performance heavy density concrete using different aggregates for gamma-ray shielding. Progress in Nuclear Energy, 79:48-55.

[6] Gharieb, M., El-Sayed, E.S., Abo-El-Enein, S., Sakr, K., Ali, A., and El-Sokkary, T.M., (2018). Influence of some industrial wastes as a heavy aggregate on durability of concrete upon utilization in the special constructions. Journal of Building Materials and Structures, 5(1):1-13.

[7] Read, H.H. and Read, H.H., (1970). Iron, Cobalt, Nickel. Rutley’s Elements of Mineralogy, 513-537.

[8] Asil, S., (2007). Demir cevheri numunelerinde x-y?yny floresans yöntemiyle molibden ve kalay tayini (Yüksek Lisans Tezi). Ystanbul: Ystanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[9] A?an, B.B., (2016). Siderit cevherindeki demirin farkly sycaklyklarda bazy metallerle olan ili?kisi(Yüksek Lisans Tezi). Elazy?: Fyrat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[10] Do?an, Z.M., (2012). Limonit ve siderit agregalarynyn a?yr beton üretiminde kullanylabilirli?inin ara?tyrylmasy.

[11] URL-1: https://en.wikipedia.org/wiki/Limonite.

[12] McLennan, A.R., Bryant, G.W., Bailey, C.W., Stanmore, B.R., ans Wall, T.F., (2000). An experimental comparison of the ash formed from coals containing pyrite and siderite mineral in oxidizing and reducing conditions. Energy&fuels, 14(2):308-315.

[13] Lin, C.Y., Turchyn, A.V., Krylov, A., and Antler, G., (2020). The microbially driven formation of siderite in salt marsh sediments. Geobiology, 18(2):207-224.

[14] Ayan, M., (1979). Dünyada barit ve gelece?i. Jeoloji Mühendisli?i Dergisi, 3(1):47-64.

[15] Binici, H., Sevinç, A.H. ve Durgun, M.Y., (2011). Pomza, barit, kolemanit ve yüksek fyryn cürufu katkyly harçlaryn dayanymy ve sülfat direnci. Yapy Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(1):39-51.

[16] URL-2: https://www.maden.itu.edu.tr/muze/sulfat.htm.

[17] Kletetschka, G., Wasilewski, P.J., and Taylor, P.T., (2002). The role of hematite-ilmenite solid solution in the production of magneticanomalies in ground-andsatellite-based data. Tectonophysics, 347:167–177.

[18] Tao, T., Glushenkov, A.M., Liu, H., Liu, Z., Dai, X.J., Chen, H., Ringer, S.P., and Chen, Y., (2011). Ilmenite FeTiO³ nano flower sand their pseudo capacitance. The Journal of Physical Chemistry C, 115(35):17297-17302.

[19] Yçdem, C., (2007). Saf titanyum ve Ti6Al4V, Ti6Al7Nb ala?ymlarynyn aky?kan yatak ortamynda termal oksidasyonu (Doktora Tezi). Ystanbul: Ystanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).

[20] URL-3: https://tr.wikipedia.org/wiki/Ylmenit.

[21] Do?antepe, G., (2013). Hematit karakterli demir cevherinden ve yüksek fyryn baca tozundan sünger demir üretilebilirli?inin ara?tyrylmasy (Yüksek Lisans Tezi).Karabük: Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[22] Abi, E., Öztürk, B. ve Emrullaho?lu, Ö.F., (2005). Hematit katkysy ile tu?la özelliklerinin geli?tirilmesi. TMMOB Metalurji Mühendisleri Odasy 12. Uluslararasy Metalurji Malzeme Kongresi ve Fuary, 28 Eylül-2 Ekim 2005 CNR Dünya Ticaret Merkezi Ystanbul.

[23] URL-4: https://tr.wikipedia.org/wiki/Hematit.

[24] Öztürk, C., Taner, Ü.N.L.Ü. ve Sayyly, S., (2012). Yellice (Çetinkaya-Sivas) manyetit olu?umlarynyn maden jeolojisi. Jeoloji Mühendisli?i Dergisi, 36(2):125-169.

[25] Ovalyo?lu, R., (1969). Marin Sedimanter Demir Yataklarynyn önemi ve Jönezleri Hakkynda Yeni Dü?ünceler. Scientific Mining Journal, 8(3):181-184.

[26] Oral, K., (1965). Türkiye Demir Envanteri M.T.A. Rapor. (Ne?redilmemi?) Ankara.

[27] Çelebi, H., (2009). Türkiye apatitli manyetit yataklary: jeolojisi, jeokimyasy ve ekonomik potansiyeli. Ystanbul Yerbilimleri Dergisi, 22(1):67-83.

[28] URL-5: Wikipedia: https://tr.wikipedia.org/wiki/Manyetit.

[29] Boyrazly, M., (2008). Demir cevheri içerisindeki safsyzlyklaryn olumsuz etkilerinin giderilme yollarynyn ara?tyrylmasy (Yüksek Lisasn Tezi). Ystanbul: Yyldyz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[30] Telli, E., (2019). Demir bile?iklerinin (hematit, limonit, wüstit, demir sülfat) seramik döküm çamuru, astar ve syryn (11600c) bünye özelliklerine etkilerinin ara?tyrylmasy (Yüksek Lisans Tezi). Eski?ehir: Anadolu Üniversitesi Güzel Sanatlar Enstitüsü.

[31] Bonnissel-Gissinger, P., Alnot, M., Ehrhardt, J.J., and Behra, P., (1998). Surface oxidation of pyrite as a function of pH. Environmental Science & Technology, 32(19):2839-2845.

[32] Kibici, Y., (2002). Seramik hammaddeleri ve teknolojik özellikleri. Afyon: Afyon Kocatepe Üniversitesi Yayynlary.

[33] Helvacy, C., Gündo?an, Y., Oyman, T., Sözbilir, H. ve Parlak, O., (2013). Çalda? (Turgutlu-Manisa) lateritik Ni-Co yata?ynyn jeolojisi, mineralojisi ve jeokimyasal özellikleri. Yerbilimleri, 34(2):141-168.

[34] ?ükrü, K., Caner, K. ve Öksüz, N., (2008). Karacaali (Kyrykkale) demir cevherlerinin mineralojik özellikleri. Selçuk Üni. Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, 23(3):49-60.

[35] URL-6: https://www.mta.gov.tr/v3.0/bilgi-merkezi/gotit.

[36] Bonewitz, R., (2012). Rocks and minerals (pp:1–337).

[37] Deer, W.A., Howie, R.A., and Zussman, J., (1962). Rock-forming minerals. Non-silicates, 118–121.

[38] Vapur, H. and Soner, T., (2016). Spekülarit cevherinin kalite özelliklerinin iyile?tirilmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlyk Fakültesi Dergisi, 31(1):293-300.

[39] Tanriverdi, M., Sen, S., and Ciçek, T., (2018). Micaceous iron oxide production by application of magnetic separation. Physicochemical Problems of Mineral Processing, 54.

[40] URL-7: https://www.mta.gov.tr/v3.0/bilgi-merkezi/kromit.

[41] Fisher, L.W., (1929). Chromite: Its mineral and chemical composition. American Mineralogist: Journal of Earth and Planetary Materials, 14(10):341-357.

[42] Akbulut, M., (2009). Güneybaty Anadolu kromit yataklarynyn platin grubu element (PGE) potansiyelleri (Doktora Tezi). Eski?ehir: Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[43] Afacan, H.D., (2006). Tufal'dan demir sülfat üretimi (Yüksek Lisans Tezi). Ystanbul: Yyldyz Teknik Üni. Fen Bil. Enstitüsü.

[44] Özen, S., ?engül, C., Ta?demir, M.A., Ereno?lu, T., Ekim, H., ve Ilyca, T., (2012). Farkly agregalarla üretilen a?yr betonlaryn tasarymy ve mekanik özelikleri.

[45] https://www.thbbakademi.org/wp-content/uploads/2020/12/40-51.pdf

[46] URL-8: http://www.kucukaligeridonusum.com/Tufal.

[47] Fathalizadeh, A., (2013). Eski ça?da demir üretim, teori ve teknolojisi. Türk Mühendis Mimar Odalary Birli?i Mühendisler Odasy Dergisi, 164:53-60.

[48] Demirci, M., (2018). Pirit, krom ve magnetit agregaly a?yr betonlaryn mekanik ve radyasyon so?urma özelliklerinin tayini (Yüksek Lisans Tezi). Rize: Recep Tayyip Erdo?an Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[49] Gross, G.A. and McLeod, C.R., (1980). A preliminary assessment of the chemical composition of iron formations in Canada. The Canadian Mineralogist, 18(2):223-229.

[50] Av?in, N., Kyvrak, A. ve Kavak, E., (2019). Budakly (Bitlis) kaplycasynyn jeokimyasal özellikleri ile alanyn jeolojik ve co?rafi yapysy arasyndaki ili?ki. Yüzüncü Yyl Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Özel sayy.

[51] URL-9: https://www.mta.gov.tr/v3.0/metalik-madenler/kursun.

[52] URL-10: https://www.researchgate.net/figure/Composition-of-lead-slags_tbl1_11043496.

[53] URL-11: https://tr.wikipedia.org/wiki/Kur?un.

[54] Karada?, H., Fyrat, S. ve I?yk, N.S., (2020). Çelikhane cürufunun yol temel ve alt temel malzemesi olarak kullanylmasy. Politeknik Dergisi, 23(3):799-812.

[55] Soysal, B., (2014). Çelikhane cürufunun yapy malzemesi olarak de?erlendirilmesi (Yüksek Lisans Tezi). Ystanbul: Yyldyz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[56] Kirk, D., (2011). Properties of carbon steel shot. Shot Peener, 25(2):24-34.

[57] URL-12: https://www.researchgate.net/figure/Average-mineral-chemistry-WDS-EDS-wt-of-brownmillerite-subgroup-minerals-from_tbl14_334777332.

[58] Anandu, S., Arunroy, N.S, Noel, F., Mathew, P., and Vasugi, V., (2018). Influence of steel shots in achieving high density concrete. International Journal of Civil Engineering and Technology, 9(13):1745-1750.

[59] Bakyrhan, E., (2017). Kur?un maden aty?y katkyly a?yr betonlaryn radyasyon so?urma katsayylarynyn 662-1460 Kev enerji araly?ynda incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi). Gümü?hane: Gümü?hane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

[60] Gharieb, M., Mosleh, Y.A., Alwetaishi, M., Hussein, E.E., and Sultan, M.E., (2021). Effect of using heavy aggregates on the high performance concrete used in nuclear facilities. Construction and Building Materials, 310:125111.

[61] El-Samrah, M.G., Abdel-Rahman, M.A., and Kany, A.M., (2018). Study characteristics of new concrete mixes and their mechanical, physical, and gamma radiation attenuation features. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie, 644(2):92-99.

[62] Özen, S., (2013). Denge a?yrly?y ve radyasyonlu ortamlarda zyrh i?levi amacyna yönelik a?yr beton tasarymy (Doktora Tezi). Bursa: Bursa Uludag University Fen Bilimleri Enstitüsü.

[63] Kylynçarslan, ?., Ba?yi?it, C., Molla, T. ve Sancar, S., (2011). Radyoaktif I?ynlardan Korunakly Ekolojik Yapylar. Politeknik Dergisi, 14(2):93-99.

[64] Soykan, O., Zengin, B. ve Özel, C., 2013). Kendili?inden yerle?en a?yr agregaly betonun sülfat etkisi altyndaki özellikleri. Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 4(1):7-12.

[65] Mohamed, A.H., Abdel Wahab, M.M., and El Ashaal, A.A.S., (2010). Enhancement of ilmenite-serpentine heavy weight concrete by adding rice husk ash as a replacement for a part of cement. In The International Conference on Civil and Architecture Engineering, 8:1-13.

[66] Abu el-Hassan, K., Hakeem, I.Y., Amin, M., Tayeh, B.A., Zeyad, A.M., Agwa, I.S., and Elsakhawy, Y., (2023). Effects of nano titanium and nano silica on high-strength concrete properties incorporating heavyweight aggregate. Structural Concrete, 25(1):239-264.