Atık lastik parçaları ile güçlendirilmiş killi zeminlerin donma-çözülme davranışı

Öz

Mevsimsel donma-çözülme özellikle mühendislik yapılarını (karayolu, demiryolu, boru hattı, drenaj kanalı gibi) farklı yükler altında olumsuz etkilemektedir. Bu etkinin ince taneli zeminlerde çeşitli atık malzemeler katılımıyla azaltılması yönünde çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışma da atık olan lastik parçalarıyla güçlendirilmiş killi zeminin donma-çözülme sonucu mukavemetlerindeki değişimi incelenmiştir. Deneyler standart proktor enerjisi altında sıkıştırılması ile hazırlanan kil numuneler üzerinde yürütülmüştür. Bu killi  zemin örneğine %0.5, %1 ve %2 atık lastik (AL) ilavesi yapılarak 0, 1, 7 ve 28 günlük çalışma odası sıcaklığındaki (+21 ^oC) kür sonucu,  serbest basınç mukavemetleri belirlenmiştir. Bu değerlerden 28 günlük kür ve %0.5 AL katkısıyla güçlendirilen kil zeminin serbest basınç mukavemetini %35.3 artırmıştır. 28 günlük kür sonucu elde edilen bu örneklere (-21 ^oC, +21 ^oC) ve 12 çevrim olarak donma-çözülme deneyi uygulanmıştır. Elde edilen verilerden atık lastik ile güçlendirilen kil zeminin serbest basınç mukavemeti %32.9 oranında azaldığı, kütle kayıplarının ise %13.7 olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kil,Atık lastik,Donma-çözülme,Serbest basınç mukavemeti

The freezing-thawing behavior of clayey soils reinforced with scrap tires pieces

Abstract

Seasonal freeze-thaw adversely affects especially engineering structures (highway, railway, pipe line, drainage channel) under different loads. This effect is being studied to reduce the participation of various waste materials in fine grained soil. In this study, the changes in strength of clayey soil reinforced with scrap tire pieces was investigated under freezing-thawing conditions. Experiments were conducted on clay samples prepared by compression under standard proctor energy. Unconfined compressive strenth values of clayey soil sample with 0.5%, 1% and 2% addition of scrap tires were determined at studied temperature (+21 ^oC) on days 0, 1, 7 and 28. The unconfined compressive strength values of clay sample reinforced by the addition of 0.5% scrap tires increased after 28 days. After 28 day cure on sample (+21 ^oC,-21 ^oC) and 12 cycles of freezing-thawing experiments were performed. The results showed that 32.9% of unconfined compressive strength ratio of clay sample reinforced with scrap tire pieces decreased while the mass loss was determined to be 13.7%.

Keywords

• Clay,Scrap tires,Freeze-thaw,Unconfined compressive strength

References

1. Akbulut S, Arasan S, Kalkan E. “Modification of clayey soils using scrap tire rubber and synthetic fibers”. Applied Clay Science, 38, 23-32, 2007.
2. Andersland OB, Ladanyi B. Frozen Ground Engineering.2nd ed. USA, John Wiley & Sons, 2004.
3. ASTM D 698-78. “Fundamental Principles of soil Compaction”. American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA, 2012.
4. ASTM D 2166. “Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Cohesive Soil”. American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA, 2006.
5. BS 1377, Part 2, Methods of test for soils for civil engineering purposes, Classification tests. British standards institution, 1990.
6. Cruzda KA, Hohmann M. “Freezing effect on strength of clayey soils”. Applied Clay Science, 12(1-2), 165-187, 1997.
7. Demir İ, Başpınar MS, Görhan G, Kahraman E. “Mermer tozu ve atıklarının kullanım alanlarının araştırılması”. 6. Mermer ve Doğaltaş Sempozyumu, Afyonkarahisar, Türkiye, 26-27 Haziran 2008.
8. Ghazavi M, Roustaie M. “The influence of freeze-thaw cycles on the unconfined compressive strength of fiber-reinforced clay”. Cold Regions Science and Technology, 61(2-3), 125-131, 2010.

9. Jafari M, Esna-Ashari M. “Effect of waste tire cord reinforcement on unconfined compressive strength of lime stabilized clayey soil under freze-thaw condition” Cold Regions Science and Technology, 82, 21-29, 2012.
10. Kalkan E. “Prepartion of scrap tires ruber fiber-silica fume mixtures for modification of clayey soils”. Applied Clay Science, 80-81, 117-125, 2013.
11. Zaimoğlu AŞ, Hattatoğlu F, Akbulut K. “Yüke maruz ince taneli zeminlerin donma-çözülme davranışı”. PAÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3), 117-120, 2013.
12. Yarbaşı N, Kalkan E, Akbulut S. “Modification of the geotechnical properties, as influenced by freze-thaw, of granular soils with waste additives”. Cold Regions Science and Technology, 48(1), 44-54, 2007.
13. Zhan GF, Zhang Q, Zhu F, Dong WZ. “Research on influence of freeze-thaw cycles on static strength of lime-treated silty clay”. Yantu Lixue/Rock and Soil Mechanics, 36, 351-356, 2015.