Yol Taban Zemininde Metakaolin Kullanımının Esnek Üst Yapı Tasarımına Etkisi
Abstract
Bu çalışmada, kaolin kilinden elde edilen metakaolin kullanılarak stabilize edilen yol tabanının üzerine tasarlanan esnek bir üstyapıda, bu ıslahın etkileri, tabaka kalınlığı ve yapım maliyeti açısından incelenmiştir. Araştırmanın ilk aşamasında, zemin örneklerinin özellikleri deneysel çalışmalar ile belirlenmiştir. Ardından, zemin örneklerine ağırlıkça %3, %6, %9 ve %12 oranlarında metakaolin ilave edilerek hazırlanan numunelere proktor deneyleri uygulanmıştır. Bu işlemleri takiben, hazırlanan serbest basınç deneyi numuneleri, 28 gün kür sonrasında test edilmiştir. Deneyler sonucunda, en yüksek basınç dayanımının %6 metakaolin içeren karışımlarda elde edildiği belirlenmiştir. Ayrıca, katkısız ve %6 metakaolin katkılı numuneler, 28 gün kür sonrası Kaliforniya taşıma gücü oranı (CBR) deneyine tabi tutulmuş ve %6 metakaolin içeren numunelerin CBR değerinin %95,44 oranında arttığı tespit edilmiştir. Elde edilen bu CBR değerleri kullanılarak, Amerikan Devlet Karayolları ve Ulaştırma Birliği (AASHTO) 1993 esnek yol üstyapı tasarım esaslarına göre üstyapı tabaka kalınlıkları ve maliyetleri hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda, %6 metakaolin ile stabilize edilen yol tabanı sayesinde üstyapı tabaka kalınlıklarının %35,29 oranında, maliyetlerin ise %5,59 oranında azaldığı belirlenmiştir.
Keywords
Düşük plastisiteli kil, Metakaolin, Stabilizasyon, CBR Esnek üst yapı
Thanks
Bu çalışma İnönü Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) Koordinatörlüğü'nün İÜ-BAP FDK-2023-3325 numaralı projesi tarafından desteklenmiştir. BAP Koordinasyon Birimi'ne desteklerinden dolayı teşekkür ederiz.
References
- AASHTO (1993). Interim guide for design of pavement structures. American Association of State Highway and Transportation Officials.
- AASHTO (2024). Mechanistic–empirical pavement design guide (MEPDG-3) (3rd ed.). American Association of State Highway and Transportation Officials.
- Abdulkareem, S. A. and Abbas, J. M. (2021). Effect of adding metakaolin-based geopolymer to improve soft clay under different conditions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 856(1), 012011.
- Attah, I. C., Jonah, C. A., Etim, R. K. and Ogarekpe, N. M. (2019). Modelling and predicting CBR values of lateritic soil treated with metakaolin for road material. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 14(20), October.
- Ayyappan, A., Palanikumar, S., Kumar, D. and Vinoth, M. (2017). Influence of geopolymers in the stabilization of clay soil. International Journal of Emerging Technologies in Engineering Research, 5(3), 108-120.
- Badogiannis, E., Papadakis, V. G., Chaniotakis, E. and Tsivilis, S. (2004). Exploitation of poor Greek kaolins: strength development of metakaolin concrete and evaluation by means of k‐value, Cement & Concrete Research, Vol. 34, pp.1035‐1041.
- Bharti, G. Hurukadli, P., Shukla, B. K. (2023). Environmental impact analysis and utilization of copper slag for stabilising black cotton soil. Materials Today: Proceedings 2023,3.
- Bilgen, G., Kavak, A. and Çapar, Ö. F. (2012). Düşük plastisiteli bir kilde katkı olarak çelikhane cürufunun kullanılması ve kireç ile etkileşiminin araştırılması. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 2(2), 30-38.
- Chakkor, O. (2021). Kırmızı çamur ve metakaolin tabanlı geopolimer harçların mekanik ve durabilite özelliklerinin incelenmesi. Doktora tezi, İstanbul Aydın Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü.
- Çelik, M., Kuvat, A., Abut, Y. and Ceyhan E., M. (2024). Biyokömür ile aktive edilmiş küllerin zemin stabilizasyonuna yönelik kullanılabilirliğinin incelenmesi. Yenilikçi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Dergisi, 4(2), 354-371.
