İnşaat agregası - Construction aggregate

Avustralya'da "mavi metal" olarak adlandırılan betonda kullanım için 10 mm dereceli ezilmiş bazalt kaya veya agrega.
20 mm dereceli agrega.
Bir çakıl ve kum çıkarma tesisi međimurje , Hırvatistan .

İnşaat agregası veya basitçe agrega , kum , çakıl , kırma taş , cüruf , geri dönüştürülmüş beton ve jeosentetik agregalar dahil olmak üzere inşaatta kullanılan kaba ila orta taneli partikül malzemelerin geniş bir kategorisidir . Agregalar, dünyada en çok çıkarılan malzemelerdir. Agregalar, beton ve asfalt gibi kompozit malzemelerin bir bileşenidir ; agrega, genel kompozit malzemeye güç eklemek için takviye görevi görür. Çoğu zemine kıyasla nispeten yüksek hidrolik iletkenlik değeri nedeniyle, agregalar temel ve Fransız drenajları , septik drenaj alanları, istinat duvarı drenajları ve yol kenarı drenajları gibi drenaj uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır . Agregalar ayrıca temeller, yollar ve demiryolları altında temel malzeme olarak kullanılır . Diğer bir deyişle, agregalar, öngörülebilir, tek tip özelliklere sahip (örneğin, yol veya bina altında farklı çökmeleri önlemeye yardımcı olmak için) kararlı bir temel veya karayolu/ray tabanı olarak veya daha pahalı çimento veya asfalt ile bağlanan düşük maliyetli bir genişletici olarak kullanılır. beton oluşturmak için.

Yol yapımı için tercih edilenler EN 13043'te d/D (aralığın partiküllerin geçebileceği en küçük ve en büyük kare ağ ızgarasını gösterdiği) olarak verilmiştir. Aynı sınıflandırma boyutlandırması, beton agrega için EN 13383, EN 12620, yol inşaatının temel katmanları için EN 13242 ve demiryolu balast için EN 13450'de daha büyük zırh taşı boyutları için kullanılır .

Test ve Malzeme American Society , bireysel tasarım, özel yapım amaçları için uygun olan çeşitli yapı agrega ürünler için ASTM D 692 ve ASTM D 1073 dahil olmak üzere teknik kapsamlı bir listesini yayınlar. Bu ürünler, asfalt ve beton karışımlarına katkı maddeleri ve diğer inşaat kullanımları gibi kullanımlar için tasarlanmış belirli tipte kaba ve ince agrega içerir. Devlet ulaştırma departmanları, agrega kullanımını kendi özel konumlarındaki ihtiyaçlara ve mevcut arza göre uyarlamak için agrega malzeme özelliklerini daha da hassaslaştırmaktadır.

Bu temel malzemeler için kaynaklar üç ana alanda gruplandırılabilir: kum, çakıl ve taş dahil olmak üzere mineral agrega yataklarının madenciliği; demir ve çelik üretiminden kaynaklanan atık cüruf kullanımı; ve esas olarak mineral agregalardan üretilen betonun geri dönüştürülmesi. Ek olarak, özel hafif agregalar olarak kullanılan bazı (küçük) malzemeler vardır: kil , pomza , perlit ve vermikülit .

Tarih

İnsanlar binlerce yıldır temeller için kum ve taş kullanmışlardır. Geniş yol ve su kemerleri ağını inşa etmek için agrega kullanan Roma İmparatorluğu döneminde agrega üretimi ve kullanımında önemli bir iyileştirme meydana geldi . Kemerleri kullanan mimari için gerekli olan betonun icadı, inşaat agregaları için acil ve kalıcı bir talep yarattı.

Vitruvius , De Architectura'da şöyle yazıyor :

Ekonomi, malzemelerin ve şantiyenin uygun yönetimini ve ayrıca işlerin yapımında maliyet ve sağduyu arasında tutumlu bir dengeyi ifade eder. Bu, ilk etapta mimarın bulunamayacak veya büyük masraflar ödemeden hazır hale getirilemeyecek şeyleri talep etmemesi durumunda görülecektir. Örneğin: Çukur-kum, moloz, köknar, berrak göknar, mermerin bol olduğu her yerde değil... Çukur kumun olmadığı yerde nehirlerin veya denizlerin yıkadığı türlerini kullanmalıyız.. ve benzer yollarla çözmemiz gereken diğer sorunlar.

Modern üretim

Modern patlatma yöntemlerinin ortaya çıkışı, agrega kalitesine sahip yetkin anakaya yataklarının bulunduğu her yerde, şu anda dünya çapında kullanılan taş ocaklarının gelişmesini sağlamıştır . Pek çok yerde iyi kireçtaşı , granit , mermer veya diğer kaliteli taş ana kaya yatakları mevcut değildir. Bu alanlarda agrega olarak kullanılmak üzere doğal kum ve çakıl çıkarılmaktadır . Ne taş ne de kum ve çakıl mevcut olduğunda, inşaat talebi genellikle toplu olarak demiryolu, mavna veya kamyonla nakliye ile karşılanır . Ek olarak, agrega talebi cüruf ve geri dönüştürülmüş beton kullanılarak kısmen karşılanabilir . Bununla birlikte, bu malzemelerin mevcut tonajları ve daha düşük kalitesi, büyük ölçekte mayınlı agregalar için geçerli bir ikame olmalarını engellemektedir.

San Francisco yakınlarındaki bu ocaktan yılda 1 milyon tonun üzerinde maden çıkarılıyor .

Büyük taş ocakları ve kum ve çakıl işletmeleri, ürünün düşük değerine kıyasla yüksek nakliye maliyeti nedeniyle hemen hemen tüm nüfus merkezlerinin yakınında bulunmaktadır. 40 kilometreden fazla kamyon agregası genellikle ekonomik değildir. Bunlar, farklı ürün stokları oluşturmak için çeşitli boyutlarda agregayı kırmak ve ayırmak için özel olarak tasarlanmış büyük hafriyat ekipmanları, bantlı konveyörler ve makineler kullanan sermaye yoğun operasyonlardır .

USGS'ye göre , 2006 ABD kırma taş üretimi 13.8 milyar dolar değerinde 1.72 milyar tondu (2005'te 12.1 milyar dolar değerinde olan 1.69 milyar tona kıyasla), bunun 1.080 milyon tonu 1.896 ocaktan 8.19 milyar dolar değerinde, granit 268'di. 378 ocaktan 2,59 milyar dolar değerinde milyon ton, 355 ocaktan 1,04 milyar dolar değerinde 148 milyon ton ve 729 ocaktan kalan diğer taş türleri. Kireçtaşı ve granit de kesme taş olarak büyük miktarlarda üretilmektedir . Ezilmiş taşın büyük çoğunluğu ağır kamyonlarla ocaktan/tesisten ilk satış veya kullanım noktasına taşınır. USGS'ye göre , 2006 ABD kum ve çakıl üretimi, 8,54 milyar dolar değerinde 1,32 milyar ton (2005'teki 7,46 milyar dolar değerindeki 1,27 milyar tona kıyasla) olup, bunun 1,92 milyar dolar değerindeki 264 milyon tonu beton agregası olarak kullanılmıştır. Bunun büyük çoğunluğu yine elektrikli tren yerine kamyonla taşındı .

Halihazırda, nihai piyasa sektörüne göre toplam ABD toplam talebi, konut dışı binalar (ofisler, oteller, mağazalar, üretim tesisleri, devlet ve kurumsal binalar ve diğerleri) için %30-%35, otoyollar için %25 ve konutlar için %25 olmuştur. .

Agregalar için geri dönüştürülmüş malzemeler

İnşaat agregası olarak kullanılan en büyük hacimli geri dönüştürülmüş malzeme yüksek fırın ve çelik fırın cürufudur . Yüksek fırın cürufu ya havayla soğutulur (açıkta yavaş soğutma) ya da granüle edilir (erimiş cürufun suda söndürülmesiyle kum boyutunda cam benzeri parçacıklar oluşturulur). Granüle yüksek fırın cürufu hidratasyon sırasında serbest kirecine ulaşırsa, güçlü hidrolik çimentomsu özellikler geliştirir ve kısmen betondaki portland çimentosunun yerini alabilir. Çelik fırın cürufu da hava soğutmalıdır. 2006 yılında, USGS'ye göre , ABD'de satılan veya kullanılan hava soğutmalı yüksek fırın cürufu 49 milyon $ değerinde 7,3 milyon ton, ABD'de satılan veya kullanılan granüle yüksek fırın cürufu 318 milyon $ değerinde 4,2 milyon ton ve çelik ABD'de satılan veya kullanılan fırın cürufu 40 milyon dolar değerinde 8.7 milyon tondu. 2006 yılında hava soğutmalı yüksek fırın cürufu satışları yol temelleri ve yüzeylerde (%41), asfalt betonda (%13), hazır betonda (%16) ve diğer kullanımlar için dengede kullanım içindi. 2006 yılındaki granül yüksek fırın cürufu satışları, çimento esaslı malzemelerde kullanım için (%94), bakiye ise diğer kullanımlar içindi. 2006 yılında çelik fırını cürufu satışları yol temelleri ve yüzeylerde (%51), asfalt betonunda (%12), dolguda (%18) ve dengede diğer kullanımlar içindi.

Küçük bir boyuta ezilmiş bir renk karışımı olan cam agrega, bezelye çakılı veya kırma taş yerine birçok inşaat ve kamu hizmeti projesinin yerini alır ve çoğu zaman City of Tumwater, Washington Public Works gibi belediyelere binlerce dolar tasarruf sağlar . projenin büyüklüğü). Cam agreganın işlenmesi keskin değildir. Çoğu durumda, Devlet Ulaştırma Bakanlığı, kullanım, boyut ve kullanım miktar yüzdesi için spesifikasyonlara sahiptir. Yaygın uygulamalar, yüzeyden ağırlığı aktarmak ve boruyu korumak için kanalizasyon, yağmur suyu veya içme suyu borularının etrafına yerleştirilen boru yataklarıdır. Bir diğer yaygın kullanım, bir temel ile bile beton bir zeminin seviyesini getirmek için dolgu olacaktır. Cam agrega kullanımı, camın eritilerek yeni cam haline getirilemediği birçok yerde cam geri dönüşümündeki döngünün kapatılmasına yardımcı olur .

Agregaların kendileri agrega olarak geri dönüştürülebilir. Herhangi bir yerde olabilen ve aşırı yük kaldırma ve/veya patlatma gerektirebilecek agrega haline getirilmeye uygun kum ve çakıl veya taş birikintilerinin aksine, geri dönüştürülebilir agrega "birikimleri" kentsel alanların yakınında yoğunlaşma eğilimindedir ve bunlardan üretim artırılamaz veya üretilemez. agrega talebini karşılamak için düşürüldü. Geri dönüştürülmüş agrega temini, yapıların fiziksel çürümesine ve yıkımına bağlıdır. Geri dönüşüm tesisi sabit veya hareketli olabilir; daha küçük kapasiteli mobil tesis, asfalt-agrega geri dönüşümü için en iyi sonucu verir. Geri dönüştürülen malzemenin kalitesi ve özellikleri genellikle oldukça değişkendir.

Çeşitli türlerde birçok agrega ürünü, yerel ve çevredeki alana ekonomik ve çevresel faydalar sağlayan diğer endüstriyel amaçlar için geri dönüştürülür. Müteahhitler, bertaraf maliyetlerinden tasarruf sağlar ve daha az agrega gömülür veya yığılır ve terk edilir. Gelen Bay City, Michigan , örneğin, bir yeniden çevrim programı, beton blok, tuğla, çakıl, ince taş ve kullanılan diğer malzemeler gibi kullanılmamış ürünler ihtiyaç vardır. Malzeme, diğer amaçların yanı sıra yollar ve araba yolları için alt temel sağlamak üzere ezilir.

2006 yılında USGS'ye göre , her ikisi de kırma taş operasyonları ile 21.9 milyon dolar değerinde 2,9 milyon ton Portland çimentosu betonu (agrega dahil) geri dönüştürülmüş ve 11,8 milyon dolar değerinde 1,6 milyon ton asfalt betonu (agrega dahil) geri dönüştürülmüştür. Her iki malzemenin de çok daha fazlası, USGS araştırmasında yer almayan inşaat ve yıkım firmaları tarafından geri dönüştürülmektedir. Kum ve çakıl için, 2006 yılı USGS araştırması, 32.0 milyon dolar değerinde 4.7 milyon ton çimento betonunun geri dönüştürüldüğünü ve 45.1 milyon dolar değerinde 6.17 milyon ton asfalt betonunun geri dönüştürüldüğünü gösterdi. Yine, her iki malzemenin de çoğu, bu USGS anketinde yer almayan inşaat ve yıkım firmaları tarafından geri dönüştürülmektedir. İnşaat Malzemeleri Geri Dönüşüm Derneği, yılda 325 milyon ton geri kazanılabilir inşaat ve yıkım malzemesi üretildiğini belirtiyor.

Birçok geosentetik agrega da geri dönüştürülmüş malzemelerden yapılır. Polimer esaslı olan geri dönüştürülebilir plastikler, bu yeni nesil agregaların üretiminde tekrar kullanılabilir. Örneğin, Ring Industrial Group'un EZflow ürün hatları, %99,9'dan fazla geri dönüştürülmüş polistiren içeren geosentetik agrega parçaları ile üretilmektedir. Aksi takdirde bir çöp sahasına gidecek olan bu polistiren, bunun yerine, sıkıştırma yükleri altındayken yüksek mukavemet özelliklerini koruyan düşük yoğunluklu agregalar oluşturmak için toplanır, eritilir, karıştırılır, yeniden formüle edilir ve genişletilir. Bu tür geosentetik agregalar, aynı anda gözenekliliği arttırırken, hidrolik iletkenliği arttırırken ve aksi takdirde birçok drenaj uygulamasının çalışmasını tıkamaya ve aksatmaya yarayan çakıl agregalarına özgü ince toz "ince tozlarını" ortadan kaldırırken geleneksel çakılın yerini alır.

İngiltere'de geri dönüştürülmüş agrega üretimi

Birleşik Krallık'ta geri dönüştürülmüş agrega, daha önce inşaatta kullanılan inorganik malzemelerin işlenmesinden elde edilen agrega olarak tanımlanmaktadır . Agreganın inert olmasını sağlamak için , Avrupa Atık Kodlarına göre test edilmiş ve karakterize edilmiş malzemeden üretilmiştir .

Ocak Ürünleri Derneği'ne göre, 2008 yılında Birleşik Krallık'ta 67 milyon tonu geri dönüştürülmüş ürün olan 210 milyon ton agrega üretildi. Atık ve Kaynak Eylem Programı, düzenlenmiş geri dönüştürülmüş agrega üretimi için bir Kalite Protokolü üretmiştir. Geri dönüştürülmüş agrega, ilgili Avrupa standartlarına uygun bir agrega sağlamak için üretim sürecinde kalite güvenceli bir sistem kullanılarak üretildiğini belirten belgelerle birlikte teslim edilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

alıntılar

Kaynaklar