Kil Zeminlerin Stabilizasyonunda Atık Polyester Şeritlerin Kullanımı: Dayanım ve Permeabilite Üzerindeki Etkileri
Abstract
Günümüzde hızla artan nüfus ve buna bağlı olarak artan yapılaşma ihtiyacı, mühendislik açısından elverişsiz zeminlerin inşaat projelerinde kullanımını kaçınılmaz hâle getirmiştir. Bu durum, zemin stabilizasyonunu pek çok altyapı ve üstyapı uygulaması için önemli bir gereklilik haline getirmiştir. Bu çalışma, tekstil ve inşaat sektörlerinden kaynaklanan ambalaj atığı niteliğindeki atık polyester şeritlerin (APŞ), kil zeminlerin iyileştirilmesinde rastgele donatı malzemesi olarak kullanım potansiyelini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda, atık polyester şeritler 5 mm uzunluğunda lif ve farklı en/boy oranlarına sahip parçacıklar (μ = 0.5; 0.75; 1.00 ve 1.25) şeklinde hazırlanmış ve kil zemin içerisine ağırlıkça %0.4; %0.8; %1 ve %3 oranlarında rastgele ilave edilmiştir. Hazırlanan donatılı ve donatısız numuneler üzerinde serbest basınç dayanımı (SBD) deneyleri ve geçirimlilik deneyleri yapılmıştır. Sonuçlar karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Deneysel bulgular, APŞ katkısının zemin dayanımını genel olarak artırdığını göstermiştir. Özellikle %0.4 katkı oranı ve lif formunda hazırlanan numune, 1217 kPa ile en yüksek dayanım değerini elde etmiş ve bu değer, donatısız numuneye kıyasla %11.96 oranında artış sağlamıştır. Geçirimlilik deney sonuçlarına göre de atık polyester şerit yüzeylerinin yüksek pürüzlülüğe sahip olması nedeniyle, donatılı numunelerin geçirimlilik katsayısında kısmi bir azalma gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, atık polyester şeritlerin zemin stabilizasyonunda kullanımı; yalnızca mühendislik performansını iyileştiren etkisiyle değil, aynı zamanda çevresel sürdürülebilirlik ve atık yönetimi açısından da önemli katkılar sunan, yenilikçi ve uygulanabilir bir yöntem olarak öne çıkmaktadır.
Keywords
Kil zemin, zemin stabilizasyonu, polyester, şerit donatı, atık ambalajı
Ethical Statement
Bu çalışmada herhangi bir canlı üzerinde deney yapılmamış, insan veya hayvan denek kullanılmamıştır. Araştırma kapsamında yalnızca laboratuvar ortamında zemin numuneleri üzerinde fiziksel ve mekanik deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu nedenle çalışma, etik kurul onayı gerektiren bir araştırma niteliği taşımamaktadır.
Yazar(lar) olarak, bu makalenin hazırlanması sürecinde bilimsel araştırma ve yayın etiği ilkelerine uygun davranıldığını, çalışmanın daha önce hiçbir yerde yayımlanmadığını veya yayımlanmak üzere değerlendirilmediğini beyan ederiz.
Thanks
Bu makale Mohammadzubair QAYUMİ ’nin Yüksek Lisans Tezi kapsamında üretilmiştir. Yazarlar Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsüne teşekkür etmektedir.
References
- J. K. Kumar and V. P. Kumar, “Experimental analysis of soil stabilization using e-waste,” Materials Today: Proceedings, vol. 22, pp. 456–459, 2020, doi: 10.1016/j.matpr.2019.07.716.
- B. Shinde, A. Sangale, M. Pranita, J. Sanagle, and C. Roham, “Utilization of waste materials for soil stabilization: A comprehensive review,” Progress in Engineering Science, vol. 1, no. 2-3, Art. no. 100009, 2024, doi: 10.1016/j.pes.2024.100009.
- P. P. Dahale, P. B. Nagarnaik, and A. R. Gajbhiye, “Utilization of solid waste for soil stabilization: A review,” Electronic Journal of Geotechnical Engineering, vol. 17, no. Bund Q, pp. 2443-2461, 2012.
- I. Bozyigit, H. O. Zingil, and S. Altun, “Performance of eco-friendly polymers for soil stabilization and their resistance to freze-thaw action,” Construction and Building Materials, vol. 379, Art. no. 131133, 2023, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2023.131133.
- M. T. de Araújo, S. T. Ferrazzo, H. M. Chaves, C. G. da Rocha, and N. C. Consoli, “Mechanical behavior, mineralogy, and microstructure of alkali-activated wastes-based binder for a clayey soil stabilization,” Construction and Building Materials, vol. 362, Art. no. 129757, 2023, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2022.129757.
- D. S. Vijayan and D. Parthiban, “Effect of solid waste-based stabilizing material for strengthening of expansive soil: A review,” Environmental Technology & Innovation, vol. 20, Art. no. 101108, 2020, doi: 10.1016/j.eti.2020.101108.
- R. P. Munirwan, A. M. Taib, M. R. Taha, N. Abd Rahman, and M. Munirwansyah, “Utilization of coffee husk ash for soil stabilization: A systematic review,” Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, vol. 128, Art. no. 103252, 2022, doi: 10.1016/j.pce.2022.103252.
- K. Raja, S. Venkatachalam, K. Vishnuvardhan, R. S. R. Krishnan, V. T. Selvan, and N. Vetriselvan, “A review on soil stabilization using rice husk ash and lime sludge,” Materials Today: Proceedings, vol. 65, pp. 1205-1212, 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2022.04.178.
- M. U. Yılmazoğlu, “Sustainable soil stabilization using garden waste ash as a partial replacement for lime in silt soils,” Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, vol. 13, no. 10, pp. 3010-3016, 2025, doi: 10.24925/turjaf.v13i10.3010-3016.7920.
- Chmielewska and W. Gosk, “Sustainable soil stabilization: The use of waste materials to improve the engineering properties of soft soils,” Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych, no. 3, pp. 34-41, 2022.