Zemin Stabilizasyonunda Midyat Taşı Atıklarının Kullanılabilirliği

Year 2020, Volume: 7 Issue: 2, 848 - 857, 31.05.2020

Fatih Yılmaz Vedat Duman

https://doi.org/10.31202/ecjse.706121

Abstract

Zayıf zeminlerin geoteknik özelliklerinin ıslah edilmesi zemin stabilizasyonu olarak nitelendirilmektedir. Bu çalışma kapsamında zemin stabilizasyonunu gerçekleştirmek için Midyat taşının endüstriyel katı atıkları kullanılmıştır. Düşük plastisiteli killi bir zeminin ıslahında değerlendirilen Midyat taşı atıkları %5, %10, %15 ve %20 katkı yüzdelerinde doğal zemin ile karıştırılmıştır. Elde edilen veriler ışığında, farklı bir bağlayıcının varlığına ihtiyaç duyulmuş ve kireç birincil bağlayıcı olarak seçilmiştir. Kireçli ve kireçsiz %5, %10, %15 ve %20 oranlarında Midyat taşı atığı içeren karışımlarda indeks, dayanım ve durabilite testleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen deneylerin sonuçları incelendiğinde, Midyat taşı atığının tek başına katkı maddesi olarak kullanılmasının dayanım ve durabilite değerleri üzerinde etkisiz olduğu belirlenmiştir. Kireçle beraber kullanımda ise sadece kireçli numuneye göre %49 oranında dayanım artışı tespit edilmiştir. Midyat taşı katı atıklarının donma-çözülme üzerinde etkisinin çok kısıtlı olduğu, ıslanma-kuruma üzerinde daha etkili olduğu belirlenen çalışma neticesinde, bu atıkların kireçle beraber düşük plastisiteli zeminlerin stabilizasyonunda kullanılabilir oldukları sonucuna varılmıştır.

Keywords

Zemin stabilizasyonu, kireç, kil, Midyat taşı, dayanım, durabilite

Usability of Midyat Stone Wastes in Soil Stabilization

Abstract

Improving the geotechnical properties of weak soils is described as soil stabilization. In this study, industrial wastes of Midyat stone were used to carry out soil stabilization. Midyat stone wastes, which are evaluated in the improvement of a low plasticity clay soil, were mixed with natural soil at 5%, 10%, 15% and 20% additive percentages. In the light of the data obtained, the presence of a different binder was needed and lime was chosen as the primary binder. Index, strength and durability tests were carried out in mixtures containing 5%, 10%, 15% and 20% Midyat stone waste with and without lime. When the results of the experiments were examined, it was determined that the use of Midyat stone waste as an additive alone was ineffective on strength and durability values. In use with lime, 49% increase in strength has been determined compared to only lime sample. As a result of the study determined that the effect of Midyat stone wastes on freezing-thawing is very limited and more effective on wetting-drying, it was concluded that these wastes can be used for stabilization of low plasticity soils with lime.

Keywords

Soil stabilization, lime, clay, Midyat stone

References

• [1] Palabıyık H., Altunbaş D., ’’Kentsel Katı Atıklar ve Yönetimi, Çevre Sorunlarına Çağdaş Yaklaşımlar: Ekolojik, Ekonomik, Politik ve Yönetsel Perspektifler’’, (Ed.) Beta, İstanbul; 2004, p. 103-124.
• [2] Kaya A.C., ‘’Midyat Taşının Kaplama ve Yapıda Kullanılabilirliğinin Araştırılması’’, Basılmamış Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana. (2008).
• [3] Kavak A., ‘’The Behavior of Lime Stabilized Clays Under Cyclic Loading’’, Doktora Tezi, Boğaziçi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. (1996).
• [4] Bhattachariee U., Kandpal TC., ‘’Potential Fly Ash Utilisation in India’’, Energy 2002; 27(2): 151-166.
• [5] Eades J. L., Grim R. E., ‘’A Quick Test to Determine Lime Requirements for Soil Stabilization’’, Bulletin No. 139, Highway Research Board, (1966): 61-72.
• [6] Al-Mukhtar., M Lasledj., A,Alcover JF., ‘’Behaviour and Mineralogy Changes in Lime-Treated Expansive Soil at 50 oC’’, Applied Clay Science, 2010, 50(2): 199-203.
• [7] Tonoz M.C., Ulusay R., Gökçeoğlu C., ‘’Effect of Lime Stabilization on Engineering Properties of Expansive Ankara Clay’’, Earth and Environmental Science, 2004(104): 466-474.
• [8] Kassim K.U., Chern K.K., ‘’Lime Stabilized Malaysian Cohesive Soils’’, Jurnal Kejuruteraan Awam, 2004, 16(1): 13-23
• [9] Faluyi S.O., Amu O.O., ‘’Effects of Lime Stabilization on the pH Values ofLateritic Soils in Ado-Ekiti’’, Nigeria, Journal of Applied Sciences, 2005, 5(1): 192-194.
• [10] Zukri A., ‘’Pekan Soft Clay Treated with Hydrated Lime As a Method of Soil Stabilizer’’, Procedia Engineering, 2013(53): 37-41
• [11] Yılmaz F., Demir E., ‘’Freezing-Thawing and Wetting-Drying Behavior of Clayey Soil Stabilized with Lime and Silica Fume’’, Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2019, 12(3): 1724-1732
• [12] Sezer A., İnan G., Yılmaz, H. R., Ramyar K., ‘’Utilization of a Very High LimeFly Ash for Improvement of Izmir Clay’’, Building and Environment, 2006 (41): 150-155.
• [13] Huat B.K., Maail S., Mohamed T.A., ‘’Effect of Chemical Admixtures on the Engineering Properties of Tropical Peat Soils’’, American Journal of Applied Sciences, 2005, 2(7): 1113-1120.
• [14] Yılmaz F., Fidan D., ‘’Effect of Wettıng-Dryıng Cycles on Volumetrıc Stabılıty of Clayey Soıl Stabılızed Wıth Lıme and Perlıte’’, European Journal of Technique, 2017, 2(7): 207-218
• [15] Attom MF., Al-Sharif MM., ‘’Soil Stabilization with Burned Oil Waste’’, Applied Clay Science, 1998 (113): 219-230
• [16] Yılmaz F., ‘’Zemin Stabilizasyonunda Uçucu Kül Kullanımı’’, ISEM2016, 3rd International Symposium on Environment and Morality, 4-6 November 2016, Alanya – Turkey.
• [17] Miller G., Azad S., ‘’Influence of Soil Type on Stabilization with Cement Kiln Dust’’, Journal of Construction Build Materials, 2000, 14(2): 89-97.
• [18] Kumar BP., Sharma RS., ‘’Effect of Fly Ash on Engineering Properties of Expansive Soils’’, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2004, 130(7): 764-767.
• [19] Lin D.F., Lin K.L., Luo H.L., ‘’A Comprasion between Sludge Ash and Fly Ash on the Improvement in Soft Soil’’, Journal of the Air-Waste Management Association, 2007, 57(1) : 59-64.
• [20] Brooks R.M., ‘’Soil Stabilization with Fly Ash and Rice Husk Ash. Int’’, Journal of Research and Reviews in Applied Sciences, 2009, 1(3): 209-217.
• [21] Taş M., Yılmaz F., Fidan D., ‘Uçucu Kül ve Bayburt Taşı ile Zemin Stabilizasyonu’’, Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2018, 12(17): 9-14
• [22] Yılmaz F., Kamiloğlu, A.H., Şadoğlu, E., ‘’ Katı Atık Yönetimi Kapsamında Beyaz Bayburt Taşının Zemin Stabilizasyonunda Kullanılması’’ Uluslararası Çevre ve Ahlak Sempozyumu, Adıyaman, 2014(2).
• [23] Yılmaz F., Yurdakul M., "Evaluation of Marble Dust for Soil Stabilization", Acta Physica Polonica A, 2017: 710-711.
• [24] Çimen Ö., ‘’Pomzanın Mühendislik Karakteristikleri ve Yüksek Plastisiteli Bir Kilin Stabilizasyonda Kullanılması’’, Türkiye Pomza Sempozyumu, Isparta, Bildiriler Kitabı: 251-257. 2005
• [25] Yarbaşı N., Kalkan E., Akbulut S., ‘’Modification of the Geotechnical Properties, as influenced by Freeze-Thaw, of Granular Soils with Waste Additives’’, Cold Regions Science and Technology, 2007, 48: 44-54.
• [26] AL- Rawas A.A., Taha R., Nelson J.D., Al-Shab T.B., Al-Siyabi H., ‘’A Comparative Evaluation of Varios Additives Used in the Stabilization of Expansive Soils’’, Geotechnical Testing Journal, 2002., 25(2): 199-209
• [27] Yıldırım S., ‘’Zeminlerin İncelenmesi ve Temel Tasarımı’’, Birsen Yayınevi, İstanbul, 2002. 438-453.
• [28] Yılmaz F., ‘Zemin Stabilizasyonunda Puzolanik Katkı İnceliğinin Dayanıma Etkisi’’, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2017, (17): 1048-1054
• [29] Yılmaz F., ‘’Tüfit taşların zemin stabilizasyonunda kireçle birlikte kullanılabilirliğinin standart deneyler ve tomografi tekniği ile araştırılması’’, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015.
• [30] ASTM D 2487, 2011. Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System), ASTM, Pennsylvania.
• [31] Özer M., Orhan M., ‘’Zeminlerin Tane Büyüklüğü Dağılımının Lazer Kırınım Yöntemiyle Belirlenmesi’’, Politeknik Dergisi, 2007, 10, (3): 331-337.
• [32] ASTM D 4318, 2010. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils, ASTM, Pennsylvania.
• [33] ASTM D 698, 2007. Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort, ASTM, Pennsylvania.
• [34] ASTM D 2166, (2006). Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Cohesive Soil, ASTM, Pennsylvania.
• [35] ASTM D 559, (2003). Standard Test Methods for Wetting and Drying Compacted Soil-Cement Mixtures, ASTM, Pennsylvania.[36] ASTM D 560, (1996). Standard Test Mehthods for Freezing and Thawing Compacted Soil-Cement Mixtures, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, ASTM, Pennsylvania.