Gaziantep’teki Kil Zeminlerin Kırmataş ile İyileştirilmesi ve Atık Lastik-Kırmataş Karışımları Üzerine Bir Çalışma

Yıl 2013, Cilt: 28 Sayı: 2, 1 - 14, 25.07.2016

Ali Fırat Çabalar Nurullah Akbulut Ahmet Aydın

Öz

Son yıllarda, ülkemizdeki en hızlı gelişen şehirlerden biri olan Gaziantep’teki inşaat faaliyetleri bu gelişmeye bağlı olarak artmaktadır. Gaziantep ve civarındaki zemin yapılarında en çok kullanılan malzemelerden biri kırmataş olarak bilinen ve bölgedeki ocaklarda üretilen kum örnekleridir. Bu nedenle, bu çalışmada kırmataş ve kırmataşın farklı malzemelerle etkileşiminin incelenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, kırmataş- kil karışımlarının davranışları ve bölgede çevresel kaygılara neden olan atık lastik parçalarıyla karıştırılmış kırmataş karışımlarının davranışları araştırılmıştır. Çalışmada ödometre, direk kesme, geçirimlilik, kompaksiyon, ve CBR taşıma oranı testleri yapılmıştır. Ödometre deneyleri sonucunda, kil oranı ve atık lastik miktarı arttığında karışıma ait sıkışabilirlik değerlerinin arttığı gözlemlenmiştir. Direk kesme kutusu deneyleri ile hazırlanan karışımlardaki artan kil ve atık lastik miktarlarıyla, karışıma ait (i) içsel sürtünme açısı değerlerinde azalma, (ii) kohezyon değerlerinde ise artış görülmüştür. Kırmataş-kil karışımlarında elde edilen geçirimlilik katsayısı değerleri 9,5x10-8 ile 8x10-8 cm/s arasında değişirken, kırmataş-atık lastik karışımında ulaşılan geçirimlilik katsayısı değerleri 2,2 cm/s ile 0,9 cm/s arasında bulunmuştur. Kırmataş-kil karışımlarında uygulanan kompaksiyon deneyleri, kil oranı arttıkça (i) maksimum kuru birim hacim ağırlığında (γkuru maks) azalma, (ii) optimum su muhtevası (wopt) değerlerinde ise artış olduğunu göstermiştir. CBR deneyleri, artan atık lastik miktarıyla azalan değerler vermiştir

Anahtar Kelimeler

Kırmataş, Kil, Lastik kırpıntısı, Ödometre, Direk kesme, Geçirimlilik, Kompaksiyon, CBR

A Study on the Improvement of Clays in Gaziantep with Crushed Sands, and Waste Tires-Crushed Sands Mixtures

Öz

Civil engineering works in Gaziantep City in Turkey and its vicinity have been significantly increasing over the last decade, as Gaziantep is a city growing very fast. The crushed sands quarried from its vicinity have been widely used for geotechnical engineering works in/around the city. For this reason,investigations of the behaviour of the crushed sands with various materials have received attention in this study. This paper presents a set of laboratory data for the crushed sand with clay at various mix ratios. In this paper, a laboratory study of the crushed sand and tire buffings mixtures with various mix ratios is also presented, because an increase in the number of waste tires results in an environmental problem in Gaziantep City. The tests conducted over this investigation are oedometer, direct shear, and permeability, compaction, and CBR tests. Oedometer tests performed on reconstituted clay- crushed sand mixtures indicate that the compressibility increases as the percentage of clay increases, and that the tire buffings additions to the sand enhance the compressibility of the mixture. In the direct shear tests, it is observed that (i) internal angle of friction decreases, (ii) cohesion increases as the clay content and the amount of tire buffings increases. The sands with clay at various mix ratios have hydraulic conductivity valued ranging from 9,5x10-8 to 8x10-8 cm/s, and from 2,5 cm/s to 0,9 cm/s at the sand with tire buffings. Compaction tests on the sand- clay mixtures indicate that (i) maximum dry unit weight (γdry max) decreases, (ii) optimum water content (wopt) increases as the clay content increases. The crushed sands with tire buffings were also tested for California Bearing Ratio (CBR) showed degradation in its value

Anahtar Kelimeler

Crushed sand, Clay, Tire buffings, Oedometer, Direct shear, Permeability, Compaction, CBR

Kaynakça

• 1. Gaziantep Sanayi Odası (GSO), http://www.gso.org.tr/
• 2. Alp İ., Yılmaz A.O., Kaya R., Deveci H., Çavuşoğlu İ., 2003. "Kuşkayası (TireboluGiresun) Taşocağı Kırılmış Kum Hazırlama Tesisi-Problemler ve Çözüm Önerileri", 3.Ulusal Kırmataş Sempozyumu, s. 249. 3. Alp, S., 2004. "Kum, Kil ve Taşocakları Sektör Raporu", İstanbul Ticaret Odası, Mayıs.
• 4. Gilboy G., 1928. "The Compressibility of Sand-Mica Mixtures", Proceedings of the A.S.C.E. 2:555–568,
• 5. Clayton CRI, Theron M, Vermeulen NJ., 2004. "The Effect of Particle Shape on the Behaviour of Gold Tailings", Advances in Geotechnical Engineering: the Skempton Conference, Thomas Telford, London, 393–404.
• 6. Çabalar A. F., 2004. "Applications of the Triaxial, Resonant Column and Oedometer Tests to the Study of Micaceous Sands", Engineering Geology, 112, 2010, 21- 28.
• 7. Lefond, E.L., 1985. "Industrial Minerals and Rocks", US Bureau of Mines.
• 8. Ulu, Ü., Genç, Ş., Giray, S., Metin, Y., Çörekçioglu, E., Örçen, S., Ercan, T., Yaşar, T., Karabıyıkoğlu, M., 1991. "BelverenAraban-Yavuzeli-Nizip-Birecik Dolayının Jeolojisi, Senozoyik Yaşlı ve Volkanik Kayaçların Petrolojisi ve Bölgesel Yayılımı", MTA Rap. no. 9226, Ankara (yayımlanmamış).
• 9. Terlemez, H.Ç.I., Şentürk, K., Ateş, Ş., Sümengen, M., Oral, A., 1992. "Gaziantep Dolayının ve Pazarcık-Şakçagöz-Kilis-ElbeyliOğuzeli Arasının Jeolojisi", MTA Rap. no. 9526, Ankara (yayımlanmamış).
• 10.Wilson, H.H., Krummenacher, R., 1957. "Geology and Oil Prospects of Gaziantep Region, SE, Turkey", Petrol Dai. Bşk. Teknik Arşivi, Ankara (yayınlanmamış).
• 11. Usta, D., Beyazçiçek, H., 2006. Adana İli Jeolojisi, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Doğu Akdeniz Böle Müdürlüğü, Adana.
• 12. Steinberg, M., 1998. "Geomembranes and the Control of Expansive Soils in Construction", McGraw Hill, New York.
• 13.Çokça, E., 2001. "Use of Class C Fly Ashes for the Stabilization of an Expansive Soils", Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127 (7), 568- 573.
• 14. Murty, V.R., Praveen, G.V., 2008. "Use of Chemically Stabilized Soil as Cushion Material Below Lightweight Structures Founded on Expansive Soils", Journal of Materials in Civil Engineering, 20 (5), 392- 400.
• 15. Türköz, M., Savaş, H., Tosun, H., 2011. "Problemli Kil Zeminlerin Magnezyum Klorür Solüsyonu İle İyileştirilmesi", Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26 (1), 233- 24.
• 16. Tunç E., 2002. "Yol Mühendisliğinde Geoteknik ve Uygulamaları", Atlas Yayın Dağıtım, İstanbul, 192-193.
• 17. Kumar, A., Walia, B.S., Mohan, J., "Compressive Strength of Fiber Reinforced Highly Compressible Clay", Construction and Building Materials 20, 1063–1068, 2006.
• 18. Edil, T., ve Bosscher, P., "Engineering Properties of Waste Tire Chips and Soil Mixture", Geotech Test J 17: 453–464, 1994.
• 19. Engstrom G.M., Lamb, R., 1994. "Using Shredded Waste Tires as a Lightweight Fill Material For Road Subgrades", MN/RD-94/10, Minnesota Department of Transportation Materials Research and Engineering.
• 20. Masad E, Taha R, Ho C., Papagiannakis T., 1996. "Engineering Properties of Tire/Soil Mixtures as a Lightweight Fill Material", Geotech Test J 19:297–304.
• 21. Edincliler, A., 2008. "Utilization of waste Tires for Geotechnical Applications as Lightweight Materials", 9th International Symposium on Environmental Geotechnology and Global Sustainable Development, Hong Kong, 2–4 June.
• 22.Çabalar, A.F., 2011. "Direct Shear Tests on Waste Tires-Sand Mixtures", Geotech. Geol. Eng. DOI: 10.1007/s10706-010-9386-5.
• 23. Sugözü, İ., Mutlu, İ., 2009. "Atık Taşıt Lastikleri ve Değerlendirme Yöntemleri", Taşıt Teknolojileri Elektronik Dergisi, 1 (1), 35- 46.
• 24. Thevanayagam, S., 1998. "Effect of Fines and Confining Stress on Undrained Shear Strength of Silty Sands", J. Geotech. Geoenviron. Engng Div, ASCE 124, No.6, 479- 491.
• 25. Ölmez, M.S., 2008. "Shear Strength Behaviour of Sand-Clay Mixtures, MSc Thesis", Middle East Technical University, Ankara.
• 26. Monkul, M.M., Özden, G., 2007. "Compressional Behavior of Clayey Sand and Transition Fines Content", Engineering Geology, Elsevier Science, 89 (3-4), 195-205.
• 27. Olson, R.E., Mesri, G., 1970. "Mechanisms Controlling Compressibility of Clays", Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, Proc. ASCE 96 (6): 1863-1878.
• 28.Cernica, J. N., 1995. "Geotechnical Engineering: Soil Mechanics", John Wiley & Sons, Inc, United States.
• 29.Çabalar, A.F., 2010. "Applications of the Triaxial, Resonant Column and Oedometer Tests to the Study of Micaceous Sands", Engineering Geology, 112, 2010, 21- 28
• 30. Darcy, H., 1856. "Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon", Dalmont, Paris. 31. Hazen, A., "Some Physical Properties of Sands
• and Gravel With Special Reference to Their Use in Filtration", 24th Annual Report, ASCE, 100 (GT9), 973- 991, 1892.
• 32. Muskat, M., 1973. "The Flow of Homogeneous Fluids Through Porous Media", Mc Graw-Hill Book Company, New York.
• 33. USBR, 1990. Earth Manual-Part 2 U.S. Department of the Interior Bureau of Reclamation, Denver, 1270 p,
• 34.Baykan, N.O., Saf, B., 2004. "Barajların Yıpranma ve Elden Çıkma Nedenleri ile Güvenlik Sınamaları", 1. Ulusal Barajlar ve HES Sempozyumu, DSİ Genel Müdürlüğü Barajlar ve HES Dairesi Başkanlığı, 395- 401, Ankara.