-
ukurova niversitesi Mhendislik Mimarlk Fakltesi Dergisi, 28(1),
ss.77-88, Haziran 2013 ukurova University Journal of the Faculty of
Engineering and Architecture, 28(1), pp. 77-88, June 2013
..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013 77
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
Hseyin VAPUR*1, Soner TOP1, Ahmet TEYMEN2, Mehmet TRKMENOLU3
1ukurova niversitesi, Mhendislik-Mimarlk Fakltesi, Maden
Mhendislii Blm, Adana
2Nide niversitesi, Mhendislik Fakltesi, Maden Mhendislii Blm,
Nide 3Yznc Yl niversitesi, Mhendislik-Mimarlk Fakltesi, Maden
Mhendislii Blm, Van
zet Metalurjik cruflarn yeniden kullanlmas, lke gelimiliinin bir
gstergesi olmasnn yannda, gn getike artan maliyetler nedeniyle bir
zorunluluk haline gelmektedir. Bu balamda, atl durumdaki ferrokrom
cruflarnn deerlendirilmesi kanlmazdr. Bu almada, Elaz ferrokrom
cruflarnn agrega olarak kullanlp kullanlamayaca aratrlmtr. Temel
kimyasal ve fiziksel zellikleri ortaya konduktan sonra cruflarn
agrega zelliklerini belirlemek zere Los Angeles anma deneyi,
Schmidt ekici sertlik deneyi, nokta yk dayanm deneyi, alkali agrega
reaktivitesi, asitte znen slfat, donma-znme deneyi gibi gerekli
deneyler yaplmtr. Sonu olarak Elaz Ferrokrom cruflarnn agrega
olarak kullanlabilecei belirlenmitir. Anahtar kelimeler: Ferrokrom,
Cruf, Agrega, Artk, Geri kazanm.
Investigation of the Aggregate Properties of Elaz Ferrochrome
Plant Slags
Abstract Recycling of metallurgical slags becomes a necessity
because of the increasing costs with every passing day, in addition
to being a sign for development of country. In this context,
evaluation of idle ferrochrome slags is inevitable. In this study,
it was researched whether Elaz ferrochrome slags were used as
aggregates or not. After basic physical and chemical properties of
slags were defined, required aggregate tests such as Los Angeles
abrasion tests, Schmidt rebound hammer tests, point load strength
tests, alkali aggregate reactivity, acid-soluble sulphate,
freze-thaw tests were applied in order to find out aggregate
properties. As a result, it was determined that Elaz ferrochrome
slags can be used as aggregates. Keywords: Ferrochrome, Slag,
Aggregate, Tailing, Recycling. * Yazmalarn yaplaca yazar: Hseyin
Vapur, .. Mhendislik-Mimarlk Fakltesi,
MadenMhendislii Blm, Adana. [email protected]
-
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
78 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013
1. GR
Cruflar pirometalurjik ilemler srasnda olduka fazla miktarda aa
kmakta ve eer uygun ekilde geri kazanlamaz ve kullanlamazsa atk
olarak kalmaktadr. Sanayilemedeki hzl gelime ile byk miktarlardaki
metalurjik cruflarn depolanmas iin uygun alanlar dnya apnda giderek
azalmakta ve buna paralel olarak cruf tasfiye maliyetleri srekli
olarak artmaktadr. Ek olarak atk malzemelerle doldurulan alanlar
ciddi bir hava, su ve toprak kirlilii kayna olmakta ve dahas canl
salna nemli lde etki etmektedir. Metalurjik atk retimini azaltmak
iin en ekonomik ve verimli seenek cruflarn yeniden kullanlmasdr
[1]. Krom cevheri sanayilerin vazgeilemez bir retim girdisidir.
Atmosfer korozyonuna, kimyasal etkilere, anmaya kar yksek diren
gstermesi, ok sert olmas nedeniyle elik ve teki metallerin
korunmasnda kaplama olarak yaygn bir biimde kullanlr. Bugn kromit
cevheri reten lkelerin hemen hemen tamam kaynaklarn ferrokroma ve
paslanmaz elik retimine ynlendirerek lke kaynaklarndan maksimum
fayday elde etmektedir [2]. 1970'li yllardan balayarak ferrokrom
tesisleri, paslanmaz elik reten Japonya, Bat Avrupa ve ABD gibi
sanayisi gelimi lkelerden krom cevherinin retildii lkelere kaymtr.
Dier bir deyile, bu lkeler krom cevheri ihtiyalarn ferrrokrom
ithali yoluyla karlamakta, kendi lkelerinde ferrokrom retiminden
uzaklamaktadrlar [3]. Dnyada, kromit ile ferrokrom reticisi ve
ihracats olan lkelerde genel strateji bu dorultuda olmakla
birlikte, kromit reticisi lke Trkiye, Arnavutluk ve Kazakistan bu
genel stratejinin dnda plansz bir ticari eilim ierisindedir. Bunun
balca nedenlerinden biri de bu lkelerin Paslanmaz elik
sanayilerinden yoksun olulardr. Trkiye Dnyann en byk kromit ihra
eden lkesidir. lkemizde son yzyl iinde yaklak 40 milyon ton
satlabilir kalitede krom cevherinin retildii belirtilmektedir.
Alpin tipi Trk kromitleri Dnya krom pazarlarnda her zaman st seviye
fiyatlarda talep gren nitelikli,
metalrjik kalite cevherler olarak tanmlanmaktadr. Birok
sanayilemi lke, zellikle Alpin tipi kromit ve ferrokromu halen
stratejik hammadde olarak deerlendirmektedirler. Bu anlamda kromit
reticisi lkeler uzun sreden beri ferrokrom retimine, hatta daha
ileri aama olan paslanmaz elik retimine ynelmek suretiyle
hammaddelerinin katma deerlerini azami lde artrarak deerlendirme
stratejilerini uygularken, lkemizde ilk adm sadece ferrokrom
retimine ynelik olarak, 1958 ylnda Antalya da retime balayan ve
halen varln srdren 10.000 ton/yl dk karbonlu ferrokrom kapasiteli
tesisle atlmtr. Daha sonra 1977 ylnda 100.000 ton/yl yksek karbonlu
ferrokrom reten Elaz Ferrokrom letmesi ve 1984 ylnda devreye giren
ve kimyasal kalite kromit cevheri ileyen zel sektre ait Mersin
Kromsan Krom Bileikleri Fabrikas yatrmlar gerekletirilmitir [2].
Elaz merkezli Yldrm Holding bnyesindeki Eti Krom, dnyann en byk
ikinci yksek karbonlu ferrokrom (HCFeCr) reticisi halindedir.
Metalurjik (sert para, ufalanabilir ve konsantre) ve refrakter
(sert para ve ufalanabilir) tipi malzeme reten Eti Krom, Trkiyenin
eitli yerlerinde kard yksek tenrl krom cevherini Elazdaki
fabrikasnda yksek kaliteli yksek karbonlu ferrokroma dntrmektedir.
Byk miktarda crufun aa kt proseste baca gazndan elektrik retimine
ynelik almalar devam etmektedir. 30 milyon Avro deerinde yatrmla
Eti Krom A Ferrokrom Fabrikas`nda kurulu iki adet ark ocann baca
gazlarnn ssndan faydalanarak elektrik retecek olan, 5,5 MW
kapasiteli elektrik retim tesis inaat devam etmektedir. Proje ile
600C scaklndaki ark oca baca gazlar, proses ss kojenerasyon tesisi
zerinden salanacak elektrik retiminden sonra, 200C`nin altna
drlecek ve elektrostatik filtrelerden geirildikten sonra, hava
kalitesi kontrol ynetmelii kriterlerine uygun emisyonlardaki
gazlar, atmosfere tahliye edilecektir [4, 5]. Ancak ferrokrom
tesislerinde ortaya kan devasa boyutlardaki cruflarn
deerlendirilmesine ynelik kayda deer bir gelime grlmemektedir [6,
7, 8, 9]. Dnya yksek karbonlu ferrokrom retimi (HCFeCr)
-
Hseyin VAPUR, Soner TOP, Ahmet TEYMEN, Mehmet TRKMENOLU
..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013 79
2005te 6 milyon ton civarnda kaydedilirken, buna paralel olarak
1 ton ferrokrom retimi (FeCr) iin ton bana 1,1-1,6 ton civarnda
cruf olarak gereklemitir. Neredeyse ferrokromlarn hepsi elektrik
ark frnlarnda retilmektedir. Metalurjik kok kullanlarak krom ve
demir oksitler, elektrik ark frnlarnda metale indirgenir. E zamanl
olarak silikann bir ksm da indirgenmektedir (ekil 1). Crufun scakl
1700oC iken ferrokromun scakl 1600oCdir. Crufun ergime noktas,
metalin ergime noktasndan daha yksek olmaldr nk metal, crufun sv
ksm kullanlarak kzdrlr. Genellikle optimum ergime noktas
1680-1720oC olarak uygulanmaktadr [10]. zellikle yol yapm,
demiryolu balast ve hazr beton iinde hacimsel olarak %60-75
civarnda agregalar kullanlr. Agregalarda aranan en nemli zellikler;
Sert, dayankl ve boluksuz olmalar, Zayf taneler (deniz kabuu, odun,
kmr
vb.) iermemeleri, Basnca ve anmaya kar mukavemetli
olmalar, Toz, toprak ve betona zarar verebilecek
maddeler iermemeleri, Yass ve uzun taneler iermemeleri,
imentoyla zararl reaksiyona girmemeleridir [11].
Agregalar, elde edili ekline gre doal ve yapay olmak zere ikiye
ayrlr. Cruflardan elde edilen agregalar, yapay (sanayi yan rn)
agregalardr. Dnya apnda, ferrokrom cruflar balca; yol, inaat ve
refrakter endstrilerinde geni lde kullanlmaktadr [12].
Trkiyede iki yerde endstriyel boyutta Ferrokrom crufu kmaktadr.
Bunlardan birisi Antalya Ferrokrom letmesi, dieri ise Elaz
Ferrokrom letmesidir. kan cruflarn hemen hemen tamam stok
alanlarnda depolanmakta olup gnmze kadar bu cruflarn ciddi anlamda
deerlendirilmesi sz konusu olmamtr [6].
Bu almada Elaz ferrokrom tesisi cruflarnn agrega olarak kullanma
uygun olup olmad incelenmitir. Agrega karakteristiini saptamak
amacyla elek analizi, los angeles anma deneyi, donma kayb deneyi,
zgl arlk ve su emme deneyi, yasslk indeksi deneyi, organik madde ve
suda znen klorr tayini, alkali agrega reaktivitesi deneyi, ok ince
malzeme deneyi, nokta yk dayanm deneyi ve Schmidt ekici sertlik
deneyi uygulanmtr.
ekil 1. Ferrokrom retim Isl lem Prosesi [10].
-
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
80 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013
2. MATERYAL almaya konu olan materyal Eti Krom Elaz Ferrokrom
Tesisinden alnan ark frn crufudur. Tesis Elaz ili, Kovanclar ilesi
snrlar ierisinde bulunmaktadr. Ferrokrom tesisinden getirilen
bloklar halindeki cruflar eneli krcdan geirilerek boyut kltme ilemi
gerekletirilmitir. Boyut kltme ilemi sonrasnda cruflarn ortalama
tane boyutu (d50) 10 mm olarak belirlenmitir (ekil 2). Tesiste
minimum %40 Cr2O3 tenrne sahip kromit cevherleri ark frnlarna
beslenmektedir. Daha dk tenrl cevherler zenginletirme tesislerine
gnderilmektedir. ekil 3de Outokumru irketine yaptrlan tesisin akm
emas grlmektedir. Ancak, daha sonra akm emasnda deiiklie gidilmi
olup, tesis yenileme almalar halen devam etmektedir. Ferrokrom
retim prosesi akm emas ve aa kan crufun kimyasal bileimi aada
gsterilmektedir (ekil 4).
Dier kimyasal reaksiyonlara ek olarak; ferrokrom oluumu srasnda
oluan CO gaz scak olduundan havann oksijeni ile yanarak CO2 eklinde
bacadan atlr. Ortalama tane boyutu (d50): CO + O2 CO2 10 mm olan
cruflar Birletirilmi Zemin Snflama Sistemine (USCS) gre ince akl
grubunda yer almaktadr (izelge 1). Krlarak agrega haline getirilen
ferrokrom cruflarnn agrega zelliklerini belirlemek zere eitli
testler uygulanmtr. 2Fe + 2Cr 2FeCr
3. DENEYSEL BULGULAR Agregalarn fiziksel, kimyasal ve mekanik
zelliklerini belirlemek zere deneysel almalar uygulanmtr.
ekil 2. Krcdan geirilen cruflarn elek alt-elek st erileri
-
Hseyin VAPUR, Soner TOP, Ahmet TEYMEN, Mehmet TRKMENOLU
..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013 81
Tvenan Cevher
Krma+ tme (ubuklu Deirmen)
ri Malzeme Siklon nce Malzeme (Konsantre)
1.Reichert Konisi 2. Reichert Konisi Manyetik Ayrc (Konsantre)
3.Reichert Konisi Sallantl Masalar lam Masalar Reichert Spiralleri
(2 aamal) Artk Baraj Filtrasyon Filtrasyon Kat Konsantre
%42 Cr2O3 Kat Konsantre %40Cr2O3 3.1. Fiziksel zellikler 3.1.1.
Sertlik Sertlik lmleri Schmidt ekici ile yaplm olup elde edilen
deerler izelge 2de grlmektedir.
Ortalama sertlik 78,37 olarak bulunmutur. izelge 3de ise kaya
snflama deerleri verilmitir. Bulunan 78,37 ortalama deerine gre
agregalar ar sert snfta yer almaktadr. Bu sertlik deeri TS 2513
(1977) Doal Yap Talar ve TS 699
(Ara rn)
(Artk)
(Konsantre)
(Artk)
(Konsantre) (Ara rn)
(Konsantre)
(Artk)
(Artk)
(Konsantre)
(Konsantre)
Proses Suyu Tank
Su Su
(Artk)
ekil 3. Eti Krom Bat Kef Krom Zenginletirme Tesisi akm emas
-
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
82 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013
Boksit
%Al2O3 57
Kuvarsit
%SiO2 92
Antrasit Kok
%C 95 %C 86
%S 0,63 %S 0,5
Aypnar Dereboyu Dou Kef
%Cr2O3 48,5 %Cr2O3 45 %Cr2O3 43
%Fe2O3 13,5 %Fe2O3 13,5 %Fe2O3 14
%SiO2 5 %SiO2 6,5 %SiO2 5
%Al2O3 12 %Al2O3 10,5 %Al2O3 17
%MgO 18 %MgO 21 %MgO 19
%CaO 0,5 %CaO 0,6 %CaO 0,2
Tonaj 20 88 67
izelge 1. Birletirilmi zemin snflama sistemi [13], (mm
olarak)
ri
Kaya
Blou
Blok
akl Kum
nce (Kil ve Siltler) ri nce ri Orta nce
>200 -300
+75
-75
+19
-19
+4,75
-4,75
+2
-2
+0,425
-0,425
+0,075 -0,075
Baca Gaz
CO2 ve SO2
Ferrokrom
%Cr 64
%Fe 25
%Si 1
%C 7,5
%P 0,016
%S 0,050
%Ti 0,050
80
Cruf
%SiO2 30,5
%Al2O3 31
%MgO 34
%Cr2O3 3
%FeO 0,9
%CaO 0,4
15
Garip Baba Ark Frn (1700 oC)
ekil 4. Eti Krom Ferrokrom Tesisi ferrokrom retim prosesi
-
Hseyin VAPUR, Soner TOP, Ahmet TEYMEN, Mehmet TRKMENOLU
..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013 83
izelge 2. Schmidt ekici sertlik deneyi
sonular Deney No Okunan Deerler
1 80,4
2 73,9
3 80,7
4 75,6
5 85,7
6 72,3
7 79,9
8 80,5
9 71,5
10 83,2
Ortalama 78,37
izelge 3. Bieniawskinin Schmidt ekici
Deerlerine Gre Kaya Snflamas [14]
Schmidt ekici
Deeri
Kaya Snf
0-10
10-20
20-40
40-50
50-60
>60
Yumuak
Az Yumuak
Az Sert
Sert
Olduka Sert
Ar Sert
(1987) Tabii Yap Talar-Muayene ve Deney Metotlar ile TCK Fenni
artnamesinde aranan zellikler iin agregalarn uygun olduunu
gstermektedir [15, 16]. 3.1.2. Tane Younluu ve Su Emme Oran Tayini
Tane younluunun hesaplanmas piknometre
yardmyla yaplmtr. Su emme oran ise 1 gn sreyle suya daldrlan
agregalarn arl ile, etvde sabit tartma getirildikten sonraki arlk
farknn kuru arla oranlanmas sonucu bulunmutur. TS EN 1097-6 (Mart
2002)ye gre gerekletirilen deneylerde tane younluu 3,08 gr/cm3 ve
su emme oran ise %1,27 olarak bulunmutur. Baz alnan standarda gre
bu deerler uygun bulunmutur [17]. 3.1.3. Donma ve zlme Sonras Ktle
Kayb Tayini
Tane boyutu uyarnca 2 kg numune kullanlmtr. -17,3 derecede
numuneyi dondurma ve ardndan 20 derece sda zme ileminin 10 dng
halinde gerekletirilmesi ile deney balatlmtr. Sonrasnda agregalar 4
mm elekten elenerek ktle kaybnn yzdesi bulunarak deney tamamlanmtr.
TS EN 1367-1 (2001)e gre gerekletirilen deneylerde ktlece donma
kayb %0,85 olarak bulunmutur [18]. Standarda gre maksimum orann %15
olmas gerekmektedir. Bundan tr agregalarn olduka uygun olduu
sylenebilir. 3.1.4. Yasslk ndeksi Deneyi Bu deney metodu, kalnl,
nominal boyutunun 0.6sndan daha kk olan agrega tanelerinin yass
olarak snflandrmasn esas alan bir metottur. ki elek arasnda kalan
tanenin nominal boyutu, bu iki elek aklnn aritmetik ortalamasdr.
Yasslk indeksi, yass tanelerinin ayrlmas ile bulunan arln deneye
alnan toplam numune arlna orannn yzdesi olarak ifade edilir. Bu
deney 4 mmden kk veya 80 mmden byk olanlara uygulanmaz. Deney iki
eleme ileminden olumaktadr. Deney elekleri ile ilk elemede numune
tane bykl fraksiyonlarna di/Di ayrlr. Her tane bykl fraksiyonu
di/Di, ubuklar aras akl Di/2 olan paralel ubuklu eleklerden elenir.
Toplam yasslk endeksi, ubuklu elein arasndan geen tanelerin toplam
ktlesi deneye tbi tutulan tanelerin toplam kuru ktlesinin yzdesi
olarak hesaplanr. stendiinde her bir tane bykl fraksiyonunun
(di/Di) yasslk endeksi,
-
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
84 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013
ait olduu ubuklu elekten geen tanelerin ktlesinden hesaplanr ve
bu tane bykl fraksiyonunun ktlece yzdesi olarak ifade edilir.
izelge 4te gerekletirilen deneyler sonucunda elde edilen veriler ve
hesaplanan yasslk indeksi deerleri grlmektedir [19]. izelge 4.
Yasslk ndeksinin Hesaplanmas
di/Di Tane
Bykl
Fraksiyonu
(mm)
Ri
(gr)
Silindirik
ubuklu
Elekte
ubuk
Akl
(mm)
mi
(gr)
Fi
(%)
50-40 2297 25 243 11
40-31,5 6128 20 241 4
31,5-25 3680 16 247 7
25-20 1877 12,5 132 7
20-16 598 10 53 9
16-12,5 167 8 14 8
Toplam 14747 Ort. 6,31
Her tane bykl fraksiyonunun yasslk endeksi (Fii), aadaki
eitlikten hesaplanr: Fii = (mi/Ri)*100 (1) Burada; Ri :Her bir
di/Di tane bykl fraksiyonunun ktlesi (gr) mi :Her tane bykl
fraksiyonunun ubuklar aras akl Di/2 olan ubuklu eleklerden geen
tanelerinin toplam ktlesi (gr) TS 9582 EN 933-3 (Nisan 1999)e gre
yaplan deneylerde yasslk indeksinin %50den az olmas istenmektedir.
Bulunan ortalama deer bu bakmdan olduka uygundur.
3.1.5. ok nce Malzeme Deneyi
TS 3530 EN 933-1 (1999)e gre uygun elekler seilerek yaplan deney
sonucu ok ince malzeme oran %1,17 olarak bulunmutur [20]. Agrega
olarak kullanm iin uygun bir deerdir. 3.2. Kimyasal zellikler
3.2.1. Organik Madde, Asitte znen Slfat ve Suda znen Klorr Tayini
TS EN 1744e gre yaplan analizlerde asitte znen slfat %0,05 olarak
olarak bulunurken, organik madde ve suda znen klorr tespit
edilememitir [21]. Baz alnan standarda gre bu oranlara sahip agrega
kullanma uygundur. 3.2.2. Alkali Agrega Reaktivitesi Deneyi Betonda
atlak oluumuna ve zaman iinde hasarlara neden olan alkali-agrega
reaksiyonu, agregada bulunan aktif silika ile imento iindeki alkali
oksitler arasnda meydana gelen kimyasal reaksiyondur. Reaksiyonun
oluabilmesi iin agregada reaktif silika bulunmas ve imento alkali
ieriinin edeer Na2O deeri olarak %0,6 deerini amas gerekir.
Portland imentosunun toplam alkali ierii, sodyum oksitin edeeri
olarak aadaki bant yardm ile hesaplanabilir. (Na2O)e= Na2O+0.658
K2O (2) Alkali ierii, sodyum edeeri olarak %0,6nn altnda kalan
imentolar, alkali oksit oran dk imentolar grubuna girerler ve
genellikle ASRna yol aamazlar. Ancak agregann reaktiflii arttka
alkali oran daha dk zeltilerde de reaksiyonun geliebilir. Alkali
agrega reaksiyonunda agregalarn tr ve imentonun kimyasal
bileiminden baka betonun boluk yaps, betonda kullanlan mineral
katklar ve ortamn bal nemi nemli rol oynar. Ortamda su bulunmas
durumunda, boluk zeltisindeki OH- iyonlar, agregalardaki aktif
silika ile reaksiyona girer, silikat jeli oluturur. Bu jelin hacmi
su emdike arttndan, deniz yaplar, karayolu sanat yaplar gibi suya
ve atmosfer
-
Hseyin VAPUR, Soner TOP, Ahmet TEYMEN, Mehmet TRKMENOLU
..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013 85
etkilerine maruz yaplarda olayn daha belirgin ve zararl olaca
aktr. Yava gelien bu olayn etkileri yapmdan 1-2 sene sonra ortaya
kmakta, beton ktlesinde nemli atlaklar meydana gelmekte ve dayanm
belirgin bir ekilde azalmaktadr [22]. TS 2517 (1977)e gre
gerekletirilen deneylerde; Alkali Azalmas : 100 mmol/lt znen Silis
: 50 mmol/lt olarak bulunmutur [23]. Standartta yer alan
diyagramda, bulunan deerler ilendiinde Elaz Ferrokrom Tesisi
cruflarnn Zararsz Agregalar blgesinde yer ald grlmektedir (ekil 5).
3.3. Mekanik zellikler
3.3.1. Los Angeles Anma Kayb Deneyi 8-12,5 mm tane boyutunda 2,5
kg ve 12,5-16 mm tane boyutunda 2,5 kg olmak zere toplam 5 kg
agrega ve 12 adet elik bilya deneylerde kullanlmtr. Los Angeles
Deney Aleti ierisine bilyalar ve agregalar yerletirildikten sonra
alet dndrlmeye balanm ve 100 ile 500 dnme sonunda malzeme aletten
kartlarak 1,6 mmlik akla sahip kare gzl elekten elenmitir. Bu
ekilde K100 ve K500 deerleri aadaki eitliklerden belirlenmitir.
K100 = [(GT-G100)/GT]x100 (3) K500 = [(GT-G500)/GT]x100 (4) Burada;
K100 : 100 Dn Sonundaki Anma Deeri (%) K500 : 500 Dn Sonundaki Anma
Deeri (%) GT : Malzemenin Toplam Arl (gr) G100 : 100 dn sonrasnda
1,6 mmlik elek stnde kalan arlk (gr)
G500 : 500 dn sonrasnda 1,6 mmlik elek stnde kalan arlk (gr) TS
EN 1097-1:2011 (2011) ve TS 699 (2009)a gre Los Angeles Anma Kayb
Deneyinde, arlka, 100 dn sonunda %10 ve 500 dn sonunda ise %50den
az kayp varsa agregann yeterli dayanma sahip olduu kabul
edilmektedir. Bu almada 500 dn sonunda elde edilen %18lik kayp oran
gayet uygundur [24, 25]. 3.3.2. Nokta Yk Dayanm Deneyi Bu deney
kayalarn dayanmlarna gre snflandrlmasnda kullanlan nokta yk dayanm
indeksinin tayini amacyla yaplmtr. Bu deneyin ucuz ve pratiklii
yannda dzensiz numunelere de uygulanabilir olmas deneyi devaml
uygulanan bir deney haline getirmitir. Hesaplamalarda kullanlacak
nokta-yk indeksi (Is): Is=P/De
2 (5) eitliinden hesaplanr. Burada: P :kuvvet (kN) De:Edeer
karot ap (cm) A=W*D (6) (Boyutlarn arpm, konik balklarn temas
noktalar boyunca rnein en kk kesit alan) Dzensiz rneklerde:
De=4A/dir. (7) Is deeri apsal deneyde Dnin, dier deney trlerinde
ise Denin fonksiyonu olarak deiir. Bu nedenle Is deerinin edeer bir
karot apna (D=50 mm) gre boyut dzeltmesi gereklidir. Bu amala
hazrlanm nomogram yoksa dzeltilmi nokta yk dayanm indeksi
Is(50)=F*Is (8)
-
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
86 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013
ekil 5. Alkali agrega reaktivitesi yardmyla agrega snflamas
eitliinden hesaplanr. Boyut dzeltme faktr (F) dorudan Broch ve
Franklin tarafndan 1972 ylnda hazrlanm nomogramdan veya
F=(De/50)0,45 (9)
eitliinden belirlenebilir [26]. Nokta Yk Dayanm Deneyinden elde
edilen sonulardan da anlald zere malzeme ok yksek dayanma sahiptir
(izelge 5,6).
-
Hseyin VAPUR, Soner TOP, Ahmet TEYMEN, Mehmet TRKMENOLU
..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013 87
izelge 5. Ferrokrom crufunun nokta yk dayanm
D (cm) W (cm) P (kN) Is(50)
(MPa)
2,04 5,72 26 15,6
3,01 3,61 18 11,4
3,01 4,62 26 13,6
3,88 2,39 24 17,2
2,91 4,62 15 8
3,01 4,18 22 12,4
3,01 2,05 15 14,7
Ort. 14,14
Ortalama Dayanm : 84,9/6 = 14,14 MPa Standart Sapma Miktar :
14,142,5 MPadr. izelge 6. Kayalarn nokta yk dayanmna gre
snflandrlmas [27, 28]
Snf Dayanm
Snf
Bieniawski
(1975)
Deere
(1968)
MPa
A veya 1 ok
Yksek
>8 MPa
>10
B veya 2 Yksek 4-8 MPa 5-10
C veya 3 Orta 2-4 MPa 2,5-5
D veya 4 Dk 1-2 MPa 1,25-2,5
E veya 5 ok
Dk
-
Elaz Ferrokrom Tesisi Cruflarnn Agrega zelliklerinin
Aratrlmas
88 ..Mh.Mim.Fak.Dergisi, 28(1), Haziran 2013
6. Ylmaz, A., Antalya Ferrokrom letmesinin Elektrik-Ark Frn
Cruflarnn ve Baca Tozu Atklarnn Asfalt Betonunda
Kullanlabilirliinin Aratrlmas, Yksek Lisans Tezi, Akdeniz
niversitesi, Antalya, 2002.
7. Ylmaz, A. ve Sta, ., Ferrokrom Crufunun Yol Temel Malzemesi
Olarak Kullanm, MO Teknik Dergi, sayfa 4455-4470, 2008.*
8. Ylmaz, A. and Karaahin, M., Use of Ferrochromium Slag as an
Artificial Aggregate in Pavement Layers, ASTM International
Journal, 9(1), pp 9, 2012.
9. Yazcolu, S., Gnen, T. ve obanolu, . C., Elaz Ferrokrom
Crufunun Betonun Basn Dayanm ve arpma Enerjisi zerine Etkisi, Frat
niv. Fen ve Mh. Bil. Der., 17(4), 2005.
10. Niemela, P. ve Kauppi, M., Production, Characteristics and
Use of Ferrochromium Slags, Innovations in Ferro Alloy Industry,
2007.
11. Alp, S., stanbul Ticaret Odas, Kum, Kil ve Ta Ocaklar Sektr
Raporu, 2004.
12. Booysen, H., The use of the waste delisting process - case
study : the management of ferrochrome slag as a construction
product in South Africa., 2008.
13. Hogentogler, C. A. and Terzaghi, C., Interrelationship of
load, road and subgrade, Public Roads: pp. 3764, 1929.
14. Brown, E. ., Rock Characterization, Testing and Monitoring,
ISRM Suggested Methods, Pergamon Press, Oxford, 1981.
15. TS 2513 (1977) . 16. TS 699 (1987). 17. TS EN 1097-6 (Mart
2002). 18. TS EN 1367-1 (2001). 19. TS 9582 EN 933-3 (Nisan 1999).
20. TS 3530 EN 933-1 (1999). 21. TS EN 1744-1 (2008), TS EN 1744-5
(2011) . 22. Akz, F., ve akr, ., Alkali Agrega
Reaksiyonunun Betonda Neden Olduu Hasarlarn Deneysel Olarak
Aratrlmas, MO, 2008.
23. TS 2517 (1977). 24. TS EN 1097-1:2011 (2011). 25. TS 699
(2009). 26. Topal, T., Nokta Ykleme Deneyi ile lgili
Uygulamada Karlalan Problemler, Jeoloji Mhendislii Dergisi, say
24, Teknik not, 1985.
27. Bieniawski, Z. T., The Point Load Test in Geotechnical
Practice, Engineering Geology, Vol. 9, pp 1-11, 1975.
28. Deere, D. U., Rock Mechanics in Engineering Practice,
Published by John Wiley and Sons, London, 1968.