Experimental investigation of the usability of waste brick material in the plant-mix base layer

Abstract

In this study, waste brick (AT) was supplied to be used in the plant-mix type-1 base layer designed according to Turkey Highway Technical Specification 2013 and the usability of waste brick provided was compared experimental with the natural aggregate used in the plant-mix base layer and the specification limit values specified in the Turkey Highway Technical Specification 2013. For the waste brick material provided within the scope of the study, the base design was made according to Turkey Highway Technical Specification 2013. Samples were prepared in accordance with the base design gradation. In order to determine the physical properties on prepared samples; specific gravity test, water absorption test, Los Angeles abrasion test, flakiness index test, determination of clay lumps and friable particle ratio, freeze-thaw test, liquid limit and plastic limit test, methylene blue tests were performed. In addition, modified proctor and California bearing ratio tests were performed to determine the mechanical properties of the samples. The results of the tests have been compared with the limit values specified in Turkey Highway Technical Specification 2013 and the test results obtained from natural aggregate. As a result of the comparison, it was determined that the waste brick material is not suitable for use in the plant-mix base layer.

Keywords

• plent-mix base
• waste brick
• natural aggregate

Atık tuğla malzemesinin plent-miks temel tabakasında kullanılabilirliğinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Karayolu Teknik Şartnamesi 2013’e göre tasarımı yapılan plent-miks tip-1 temel tabakasında kullanılmak üzere temin edilen atık tuğla (AT) malzemesinin, doğal agrega (DA) ve Karayolu Teknik Şartnamesi 2013’de plent-miks temel tabakası için belirtilen limitler ile karşılaştırılarak plent-miks temel tabakası için kullanılabilirliği deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında temin edilen atık tuğla malzemesi için Karayolu Teknik Şartnamesi 2013’e göre temel tasarımı yapılmıştır. Yapılan temel tasarım gradasyonuna uygun olarak numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler üzerinde fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için; özgül ağırlık deneyi, su emme deneyi, Los Angeles aşınma deneyi, yassılık indeksi deneyi, kil topakları ve dağılabilen dane oranı tayini, hava tesirine karşı dayanıklılık deneyi, likit limit ve plastik limit deneyi, metilen mavisi deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca numunelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi için modifiye proktor ve CBR deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneylerin sonuçları Karayolu Teknik Şartnamesi 2013’de belirtilen limit değerleri ve doğal agregadan elde edilen deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda atık tuğla malzemesinin plent-miks temel tabakasında kullanımının uygun olmadığı belirlenmiştir.

Keywords

• plent-miks temel
• atık tuğla
• doğal agrega

References

1. Vieira, C. S., Pereira, P. M., Use of recycled construction and demolition materials in geotechnical applications: a review. Resources, Conservation and Recycling, 103, 192-204, (2015)
2. Arulrajah, A., Piratheepan, J., Aatheesan, T., Bo, M. W., Geotechnical properties of recycled crushed brick in pavement applications. Journal of Materials in Civil Engineering, 23, 1444-1452, (2011).
3. Poon, C. S., Chan, D., Feasible use of recycled concrete aggregates and crushed clay brick as unbound road sub-base. Construction and Building Materials, 20, 578-585, (2006).
4. Aatheesan. T., Arulrajah, A., Bo, M. W., Vuong, B., Wilson, J., crushed brick blends with crushed rock pavement systems. Waste and Resources Management, 163, 29-35, (2010).
5. Arulrajah, A., Piratheepan, J., Bo, M. W., Sivakugan, N., geotechnical characteristics of recycled crushed brick blends for pavement sub-base applications. Canadian Geotechnical Journal, 49, 796-811, (2012).
6. Kılıç, B., İnşaat ve Yıkıntı Atıklarının Plent-Miks Temel Tabakasında Kullanılabilirliğinin Deneysel Olarak Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ, (2020).
7. Karayolları Genel Müdürlüğü, Karayolları Teknik Şartnamesi, KGM Yayını, Ankara, 2013.
8. TS 1900-1, İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri-Bölüm 1: Fiziksel Özelliklerin Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2015.

9. AASHTO T 193-10, The California Bearing Ratio, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, 2012
10. TS EN 1097-6, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler 6: Tane Yoğunluğu ve Su Emme Oranı Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2013.
11. TS EN 1097-2, Agregaların Mekanik ve Fiziksel Özellikleri İçin Deneyler, Bölüm 2: Parçalanma direncinin tayini için metotlar, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2010
12. BS 812-105.1, Part 105: Methods for Determination of Particle Shape-Section 105.1 Flakiness Index, British Standards Institution, London, 1990.
13. TS EN 1744-1:2009+A1, Agregaların Kimyasal Özellikleri İçin Deneyler-Bölüm 1: Kimyasal Analiz, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2013.
14. ASTM C142, Standard Test Method for Clay Lumps and Friable Particles In Aggregates, Americam Society for Testing and Materials, West Conshohocken, 2017.
15. TS EN 1367-2, Agregaların Termal ve Bozunma Özellikleri İçin Deneyler – Bölüm 2: Magnezyum Sülfat Deneyi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2011.
16. TS EN 933-9+A1, Agregaların Geometrik Özellikleri İçin Deneyler – Bölüm 9: İnce Tanelerin Tayini İçin Metilen Mavisi Deneyi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2014.
17. TS TS 1900-2, İnşaat mühendisliğinde zemin laboratuvar deneyleri – Bölüm 2: Mekanik özelliklerin tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, (2006).
18. Kumbasar, V. ve Kip, F., Zemin mekaniği problemleri (6. Baskı), Çağlayan Basımevi, İstanbul, Türkiye, (1999).
19. Mohammadinia, A., Arulrajah, A., Sanjayan, J., Disfani, M. M., Bo, M. W., Darmawan, S., laboratory evaluation of the use of cement-treated construction and demolition materials in pavement base and subbase applications. Journal of Materials in Civil Engineering, 27(6), 04014186, (2015).
20. Arulrajah, A., Disfani, M. M., Horpibulsuk, S., Suksiripattanapong, C., Prongmanee, N., Physical properties and shear strength responses of recycled construction and demolition materials in unbound pavement base/subbase applications. Construction and Building Materials, 58, 245-257, (2014).