Kil Eşdeğeri Bir Malzeme ve Uçucu Kül Katkısının Zemin Mukavemetine Etkisinin Araştırılması

Abstract

Ülkemizde ve Dünya’da endüstriyel üretimler sonucu meydana gelen atık maddelerin depolanarak bertaraf edilmesinden ziyade yan ürün olarak değerlendirilmesi üzerine araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, Zonguldak’ta faaliyet gösteren Eren Enerji’ye ait ZETES I termik santralinden atık olarak ortaya çıkan uçucu kül (UK) ve Borcam Madencilikte üretim sonucunda meydana gelen silisli kum atığının (SKM) belirli oranlarda hazırlanan karışımlarının mukavemet özellikleri laboratuvar ortamında incelenmiştir. Çalışma kapsamında Silisli kum atığı malzemesi, kütlece %10, %20 ve %30 oranında uçucu kül ile karıştırılarak örnekler hazırlanmış ve bu örneklere, kıvam limit, kompaksiyon ve serbest (tek eksenli) basınç deneyleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, silisli kum atığı malzemesi için, likit limit, plastik limit ve plastisite indisi değerleri malzemenin CL düşük plastisiteli kil özellikli olduğu görülmektedir. Silisli kum atığına (SKM) uçucu kül (UK) ilavesi ile elde edilen karışımların ise tüm karışım oranlarında (%10, %20 ve %30) CI orta plastisiteli kil özellikte olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca serbest (tek eksenli) basınç dayanımları deneyinde malzemeye uçucu kül ilavesi arttıkça serbest basınç dayanımının zamana bağlı olarak arttığı sonucuna ulaşılmıştır.

Keywords

• Kil
• Uçucu kül
• Serbest basınç
• Mukavemet
• Silisli kum atığı
• Atık
• Zemin stabilizasyonu

Investigation of the Effect of a Clay Equivalent Material and Fly Ash Additive on Soil Strength

Abstract

In our country and in the world, researches are carried out on the evaluation of waste materials that occur as a result of industrial production as a by-product rather than being disposed of by storage. In this study, the strength properties of the mixtures prepared in certain proportions of fly ash (UK) generated as waste from Eren Energy's ZETES I thermal power plant operating in Zonguldak and silica sand residue (SCM) formed as a result of production in Borcam Madencilik were investigated in the laboratory environment. Samples were prepared in the form of siliceous sand waste material, mixtures of 10%, 20% and 30% by mass fly ash. The prepared samples were tested for consistency limit, compaction and free (uniaxial) pressure. According to the results obtained, the liquid limit, plastic limit and plasticity index values for the siliceous sand waste material show that the material has CL low plasticity clay properties. It was concluded that the mixtures obtained by adding fly ash (UK) to siliceous sand waste (SCM) have CI medium plasticity clay properties at all mixing ratios (10%, 20% and 30%). In addition, in the free (uniaxial) compressive strength test, it was concluded that as the addition of fly ash to the material increased, the unconfined compressive strength increased depending on time.

Keywords

• Clay
• Fly ash
• Free pressure
• Strength
• Siliceous sand waste
• Waste
• Soil stabilization

References

1. Akan R, Keskin SN, Yazıcı MF. 2017. Killi zeminlerin su muhtevası ile serbest basınç mukavemeti arasındaki ilişki. Kilis 7 Aralık Üniv Fen Müh Derg, 1(2): 1-9.
2. Aytekin M. 2004. Deneysel zemin mekaniği. Teknik Yayın Evi, Ankara, Türkiye, Genişletilmiş 2. Baskı, ss: 276-319.
3. Bilici H, Türköz M, Savaş H. 2022. Üç farklı termik santralden alınan uçucu külün ince taneli zeminin kompaksiyon ve dayanım özellikleri üzerindeki performansı. Eskişehir Osmangazi Ünivi Müh Mimar Fak Derg, 30(3): 379-388. 10.31796/ogummf.11326.
4. Denhghanian K. 2021. Killi zeminlerin özelliklerinin uçucu kül kullanarak iyileştirilmesi. ALKÜ Fen Bilim Derg, 3(1): 66-72.
5. Geçkil T, Sarıcı T, Yıldıran E S. 2019. Kireç katkısı ile kil bir zeminin dayanımının iyileştirilmesi. Çukurova Üniv Müh-Mimar Fak Derg 34(4): 171-180.
6. Özaydın K. 2011. Zemin mekaniği. Birsen Yayınevi, İstanbul, Türkiye, ss: 16-25.
7. Taş M, Fidan D, Yılmaz F. 2018. Uçucu kül ve bayburt taşı ile zamin stabilizasyonu. Bayburt Üniv Fen Bilim Derg. 1(1): 8-14.
8. Temiz H. Elbistan K. Paköz B. 2021. Afşin-Elbistan termik santral külünün standarda uygun hale getirilmesi ve beton katkısı olarak değerlendirilmesi. Çukurova Üniv Müh Fak Derg, 36(3): 799-813.

9. Totiç E, Göktepe F, Merve Y. 2019. Uçucu kül katkısının killi zeminlerin mekanik özelliklerine etkisi. Dicle Üniv Müh Fak Mühendislik Derg,10(2): 769-778.
10. TS 1900-1. 2006. İnşaat mühendisliğinde zemin laboratuvar deneyleri. Bölüm-1, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
11. TS 1500. 2000. İnşaat mühendisliğinde zeminlerin sınıflandırılması. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
12. TS 1900-2. 2006. İnşaat mühendisliğinde zemin laboratuvar deneyleri. Bölüm-2, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
13. Yılmaz F. 2016. Zemin stabilizsyonunda uçucu kül kullanımı. In 3rd international Symposium on Environment and Morality (ISEM2016), Antalya, Türkiye, ss: 63.
14. Yılmaz F. 2020). Uçucu kül ve mermer tozu katkılarının zeminin stabilizasyonuna ve donma çözülmesine etkisinin araştırılması. Acad Plat J Engin Sci, 8(1): 56-61.
15. Zumrawi MM. 2016. Correlation of placement conditions and soil intrinsic properties with shear strength of cohesive soils. 7th Annual Conference for Postgraduate Studies and Scientific Research Basic Sciences and Engineering Studies-University of Khartoum Sudan 20-23 February, Khartoum, Sudan, pp: 53.