Paki Turgut

Background: Following the earthquakes that occurred in Türkiye in 2023, the resulting demolition dust (DD) negatively impacted air quality and led to an increase in respiratory diseases. Although the harmful effects of crystalline and amorphous silica are known, the effects of hydrated cement dust (HCD), autoclaved aerated concrete dust (AACD), and DD on the lungs have not been sufficiently investigated. This rat study presents the first experimental data on the toxicity of these dusts. Methods: In the study, the structural properties of dust particles smaller than 5 µm were characterized using XRD analysis. Subsequently, 48 female rats were divided into four groups: HCD, AACD, DD, and control. The relevant dust suspensions were administered to the experimental groups, and physiological saline was administered to the control group intranasally a total of five times over a 15-day period, once every 3 days. Subsequently, bronchoalveolar lavage fluid, blood, and lung tissues were analyzed. Results: An increase in emphysema was observed in all exposure groups, and this increase was significant in the AAC and HC groups. Inflammation and alveolar wall thickness increased in the HC and DD groups. Goblet cell hyperplasia was detected only in the HC group; increases in CD68⁺ macrophages and TGF-β, as well as elevated hydroxyproline, were detected only in the DD group and supported the fibrotic response (p < 0.05). Neutrophil increase was specific to the AAC group. In all exposure groups, Akt/NF-κB pathway proteins, caspase-9, and MPO levels increased, while Bcl-xl levels decreased (p < 0.05). The findings indicate that the examined dusts trigger inflammation and apoptosis. Conclusion: Exposure to HCD, AACD, and DD causes lung damage by modulating the Akt/NF-κB signaling cascade; it enhances the apoptotic process through Bcl-xl suppression and caspase-9 increase. DD also induces a marked fibrotic response.

Ultra‐fine copper slag (CS), a byproduct of the copper industry, is al waste material that is produced in large volumes annually, and its disposal and management are a major environmental concern. Therefore, the utilization of CS in various sectors, especially in the production of construction and building materials, offers enormous potential for both environmental sustainability and economic benefits. In this research, the feasibility of using CS at a ratio of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% by replacing fine aggregate in steel fiber‐reinforced self‐compacting concrete (SFR‐SCC) with high‐volume steel fiber (1.50% by volume) has been explored for the first time in the literature. To identify the workability properties of SFR‐SCC mixes incorporating 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% ultra‐fine CS by replacing the fine aggregate, slump‐flow, flow times (T500) and J‐ring tests were performed, whereas compressive strength ( f _c ), splitting tensile strength ( f _ct ), and modulus of elasticity ( E _c ) tests were applied to the samples for different curing days to evaluate the mechanical properties. Additionally, electrical resistivity/conductivity tests were conducted to determine the electrical properties as well. The experimental results revealed that the inclusion of ultra‐fine CS into SFR‐SCC mixes with high‐volume fiber improved the slump‐flow and T500 values, whereas the use of ultra‐fine CS above 50% induced a remarkable increase in the T500 value. In addition, the addition of ultra‐fine CS caused significant decreases in J ‐ring height difference (Δ H ) values, and a 4‐times decrease in Δ H value was observed when the CS ratio was raised from 0% to 100%. In this context, in terms of workability, all mixes exhibited acceptable stability with minimal segregation tendency. On the other hand, the mechanical performance of SFR‐SCC samples with different ultra‐fine CS ratios was found to be better than those without CS; specifically, the samples incorporating 25% ultra‐fine CS reached outstanding values such as f _c , f _ct , and E _c with 83.4, 9.1, and 40.4 GPa, respectively. Furthermore, increasing the CS content in SFR‐SCC samples led to considerable improvements in electrical properties, with the CS content raising the electrical conductivity values by an average of 60%. Consequently, it has been proven that the use of ultra‐fine CS by replacing fine aggregate in SFR‐SCC mixes having high‐volume steel fiber improves both the workability and mechanical properties as well as its electrical performance, resulting in high‐performance, eco‐friendly composites. Thus, it also contributes to the protection of natural resources and the sustainable utilization of industrial waste as well as providing an innovative solution that improves the performance of building materials.

In this article, the effect of hooked‐end fibers with different lengths on the structural performance of RC‐FPs fabricated from hybrid fiber‐reinforced self‐compacting concrete (HFR‐SCC) was investigated. For this purpose, a total of 15 full‐scale test samples having different plate thicknesses (60, 70, and 80 mm) were produced and tested under bending after a 90‐day curing period. Subsequently, load‐carrying capacity (P_p), flexural toughness (Fth), and deflection ductility index (μ_u) of all RC‐FPs were found using load‐deflection curves obtained from bending tests, while crack patterns were drawn from the samples tested. Besides, high‐precision contour plots are proposed to estimate the structural performance values of RC‐FPs depending on plate thickness and fiber reinforcing index. As a result, the best structural performance in RC‐FPs was obtained from the use of a longer hooked‐end steel fiber together with micro steel fiber as a hybrid, followed by the lower length hooked‐end steel fibers as singles. Specifically, irrespective of the plate thickness, the hybrid use of longer hooked steel fibers in combination with micro fibers increased the P_p, Fth, and μ_u values of RC‐FPs on average 1.67, 1.76, and 1.57 times, respectively, compared to the control specimens. As for when using the lower length hooked‐end fiber as single, the values of P_p, Fth, and μ_u increased on average 1.57, 1.69, and 1.30 times. Lastly, whereas plate thickness has little effect on improving the structural performance of thin‐walled carrier elements such as RC‐FPs, adding fibers in different lengths, aspect ratios, and combinations is much more effective. The collective test results demonstrate that using RC‐FPs made of HFR‐SCC in the roof carrier system of large span structures could improve structural performance, aesthetics, erection time, and earthquake behavior thanks to reduced dead load.

Bu çalışmada, benzer işlenebilirliğe sahip farklı boyut (makro ve mikro) ve narinlikteki çelik lif takviyeli kendiliğinden yerleşen beton (KYB) karışımların mühendislik ve işlenebilirlik özellikleri araştırılmıştır. Bu amaçla, lifsiz, sadece makro lif ve karma lif içeren KYB olmak üzere toplamda üç adet karışım tasarlanmıştır. Lifli KYB karışımları, EFNARC (2002) komitesi tarafından önerilen kriterlere göre mümkün olan benzer işlenebilirlik esas alınarak elde edilmiştir. Bu sebeple, çökme-yayılma, t500 ve J-halkası işlenebilirlik testleri yapılmıştır. Elde edilen lifli KYB karışımlarından 3, 28 ve 90 günlük basınç, yarmada çekme ve eğilmede çekme dayanımlarının belirlenmesi için numuneler hazırlanmış ve standartlara uygun şekilde test edilmiştir. Sonuç olarak, karışıma hem tekli hem de karma lif ilave edilmesi, karışımların işlenebilirlik özelliklerini olumsuz etkilemiştir. Bunun yanında, KYB karışımlarına narinliği 87 olan düz mikro çelik liflerin ilave edilmesinin basınç ve yarmada çekme dayanımlarında, narinliği 65 olan kancalı uçlu makro çelik liflerin ilave edilmesinin ise eğilmede çekme dayanımı değerlerinde olumlu bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur.

Along with the walls, columns are the main load-bearing elements in carrying vertical and horizontal loads in most historic masonry buildings. When the mosques of Mimar Sinan, the great Ottoman architect, are examined, it is seen that there is a wide variety in column forms. Motivated by this situation, in this study, the column forms in Sinan's a few mosques were investigated, their geometric dimensions were measured, and the vertical and lateral load carrying capacities of them were determined. The columns examined are the columns of Sinan Pasha, Kılıç Ali Pasha, Üsküdar Mihrimah Sultan, Selimiye, Şehzade and Süleymaniye mosques. Initially, the vertical capacities of the columns were calculated with both the classical stress equation and the Abaqus program, and very close results were obtained with the two calculation methods. Then, lateral load carrying capacities were calculated only by using of the Abaqus program. It has been once again seen and emphasized that height is also important, along with other relevant factors, on the lateral load capacities of the columns.

Beton yüksek basınç dayanımı yanı sıra çok düşük elektriksel iletkenliği sahiptir. Bu çalışmada kendiliğinden yerleşen betonun (KYB) elektriksel özdirenci, iletkenliği ve sıcaklık artışı üzerinde uzun ve kısa çelik liflerin etkisini, lif kombinasyonu (tek ve karma) ve kısa çelik liflerin boyuna (6 ve 13 mm) bağlı olarak belirlemek için dört adet karışım tasarlanmıştır. Bu karışımlar, lifsiz referans, sadece uzun tek lif takviyeli ve uzun lif ile iki farklı boya sahip kısa çelik lif içeren iki adet karma çelik lif takviyeli karışım olmak üzere dört farklı karışım tasarlanmıştır. Tüm çelik lif takviyeli KYB karışımları hacimce toplam %1 lif içermektedir. Karışımların belirlenmesinde EFNARC tarafından önerilen işlenebilirlik testleri (Çökme-yayılma, t500 ve J-halkası yükseklik farkı) dikkate alınmıştır. Karışımlara ait mekanik özellikler (basınç, yarmada çekme ve eğilme dayanımı) ile elektriksel özdirencin belirlenmesi için numuneler üretilmiş ve toplam 90 gün boyunca 23±2 0C’de su içerisinde kür edilmiştir. Sonuçta çelik lif takviyesinin betonun elektriksel özdirencini düşürdüğü ve dolayısıyla iletkenliğini artırdığı tespit edilmiştir. Bunun yanında karma lifli KYB numunelerinin en düşük elektriksel özdirenç ve en yüksek iletkenlik ile sıcaklık artışına sahip olduğu görülürken, narinliği yüksek olan 13 mm boyunda mikro çelik lifin betonun elektriksel özellikleri üzerinde 6 mm boyunda mikro çelik life göre daha olumlu etkiye sahip olduğu bulunmuştur.

Literatürde F sınıfı uçucu külün asit direncini artırdığı konusunda fikir birliği bulunmasına karşın, silis dumanının asit direncini artırıp artırmadığı konusunda bir fikir birliği oluşmamıştır. Bu çalışmada, seyreltilmiş H2SO4 çözeltisi kullanılarak silis dumanlı ve F sınıfı uçucu küllü kendiliğinden yerleşen harçların asit dirençleri, Ca2+ iyon salınımı dikkate alınarak incelenmiştir. Uçucu küllü numunelerde, Portland çimentosu ile F sınıfı uçucu külün yer değiştirme oranları ağırlıkça %25, %30 ve %35’tir. Silis dumanlı numunelerde, Portland çimentosu ile silis dumanın ağırlıkça yer değiştirmeleri %5, %10 ve %15’tir. Tüm yer değiştirme oranlarında F sınıfı uçucu kül içeren harçların asit dirençleri, silis dumanı içeren harçlardan daha iyi olmuştur. %30 F sınıfı uçucu kül içeren harcın asit direnci, hem silis dumanlı hem de F sınıfı uçucu kül içeren diğer numunelerden daha yüksektir. %5 ve %10 silis dumanı içeren harçların asit direnci ise, %15 silis dumanlı harç ve Kontrol numunelerinden daha büyük olmuştur. F sınıfı uçucu külden elde edilen sonuçlar ile diğer araştırmacıların sonuçları uyum içerisindedir. Ancak silis dumanlı numunelerin sonuçları kısmen literatürle uyum içerisinde olmuştur.

Huge amounts of fly ash - a substance that does not conform to the ASTM C618 classification due to its chemical properties - have been abandoned in landfills around the world, despite their self-cementing property. It has not been used in concrete making applications due to its large amounts of free lime and sulfate contents. The fly ash in these plants is dumped in landfills, causing serious environmental hazards. Fly ash is disposed to the landfills by belt conveyors after being humidified with water. Therefore, the fly ashes humidified in the landfill areas are hydrated in nature. This hydration is further intensified in landfills by rain and snow. Thus, the free lime content of fly ash decreases due to its long hydration process. In this work, the lightweight masonry blocks were produced by mixing normal and hydrated fly ashes or normal, hydrated fly ash and lime without Portland cement. The compressive strength, water absorption, sorptivity, density, porosity, and thermal conductivity values of the samples produced were determined. The results obtained from these tests showed that lightweight masonry blocks could be produced by using these waste materials in building applications.

Su depolarında, baraj yapılarında, bazı endüstriyel binaların yapımında ve onarımında kullanılan beton ve harçların, basınçlı su geçirgenliği değeri dayanıklılık bakımından büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada, Portland çimentosu, silis dumanı ve uçucu kül içeren ikili ve üçlü kendiliğinden yerleşen harçlarda ve bunların kombinezonlarından oluşan numunelerde basınçlı su geçirgenliği araştırılmıştır. Bu örneklerde basınçlı su işleme derinliği belirlenmiştir. Portland çimentosu ve %10 silis dumanı içeren ikili numunede, Portland çimentosu, %10 silis dumanı ve %35 uçucu kül içeren üçlü numunede basınçlı su geçirgenliği değerleri azaltılmıştır.