Analysis of Unconfined Compression Test and Consolidation Data of Clay Soil Added with Sugar Beet Waste

Öz

In this study, the contribution of the remaining pulp of sugar beet used in granulated sugar production to the geotechnical properties of the soil was investigated. Sugar beet pulp has a large amount of water content. In order to remove water, sugar beet was dried with the help of an oven for 1 day. Sugar beet waste (SPA) was ground and sieve analysis was performed. In order to determine the optimum amount of SPA additive, free pressure samples containing sugar beet waste at the rates of 0,25%, 0,5%, 0,75%, 0,85% and 1% were prepared for natural clay soil. In addition, Arabic Gum (AG) was used to determine whether biopolymers known to contribute to soil improvement would work with SPA. Samples with Arabic Gum (AG) additive were prepared with 7 different percentage contents. The optimum waste and biopolymer ratio was found with the prepared samples. The SPA + AG mixture with the optimum ratios determined did not give positive results. In order to determine the ideal cure period, the soil containing the determined amount of ŞPA was subjected to unconfined compression test with a cure period of 1, 3, 5, 7 and 10 days. The strength values of the soil samples prepared with optimum ratios of natural clay soil and ŞPA additives were compared. As a result, the soil prepared with optimum ratios of waste content has 3.62 more strength than the natural clay soil. ŞPA samples with biopolymer additive did not give positive results. However, optimum ratio of biopolymer was added during the consolidation test stage and positive results were obtained. As a result of all series of experiments, it was concluded that sugar beet waste provided improvement in the strength and consolidation parameters of the clay soil.

Anahtar Kelimeler

• Soil improvement
• Waste
• Unconfined compressive strength
• Consolidation
• Sustainability

Şeker Pancarı Atığı Katkılı Kil Zeminin Serbest Basınç ve Konsolidasyon Verilerinin İrdelenmesi

Öz

Yapılan bu çalışmada toz şeker üretiminde kullanılan şeker pancarının işlenme sonrası arta kalan posaları ile zeminin geoteknik özelliklerine katkısı incelenmiştir. Şeker pancarı posası bol miktarda su içeriğine sahiptir. Suyu uzaklaştırmak amacı ile şeker pancarı 1 gün süre ile etüv yardımı ile kurutulmuştur. Şeker pancarı atığı (ŞPA) öğütülerek elek analizi yapılmıştır. ŞPA katkısının optimum miktarını belirlemek amacı ile doğal kil zemine %0,25, %0,5, %0,75, %0,85 ve %1 oranlarında şeker pancarı atığı içeren serbest basınç numuneleri hazırlanmıştır. Ek olarak zemin iyileştirmeye katkısı bilinen biyopolimerlerin ŞPA ile çalışıp çalışmayacağı belirlenmek için Arabic Gum (AG) kullanılmıştır. Arabic Gum (AG) katkılı numuneler 7 farklı yüzde içeriği ile hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler ile optimum atık ve biyopolimer oranı bulunmuştur. Optimum oranları belirlenen ŞPA + AG karışımı olumlu sonuç vermemiştir. İdeal kür süresini belirlemek için belirlenen oranda ŞPA içeren zemine 1, 3, 5, 7 ve 10 gün kür süresi ile serbest basınç deneyine tabii tutulmuştur. Doğal kil zemin ve ŞPA katkılı optimum oranlarda hazırlanan zemin numunesi dayanım değerleri karşılaştırılmıştır. Sonuçta optimum oranlarda atık içeriği ile hazırlanan zemin, doğal kil zeminden 3,62 oranında daha fazla dayanıma sahiptir. Biyopolimer katkısı eklenen ŞPA numuneleri olumlu sonuç vermemiştir. Fakat konsolidasyon deneyi aşamasında optimum oranda biyopolimer eklenmiş ve olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Tüm seri deneyler sonucunda şeker pancarı atığının killi zeminin dayanım ve konsolidasyon parametrelerinde iyileşme sağladığı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Zemin iyileştirme
• Atık
• Serbest basınç Mukavemeti
• Konsolidasyon
• Sürdürülebilirlik

Kaynakça

1. 1. Aksoy, H.S., Yıldırım, A., 2023. Ppf lifi ve pet talaşı ile güçlendirilmiş kaolin kilinin kayma mukavemetinin incelenmesi. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 13(2), 266-275.
2. 2. Büyükoflaz, M., 2023. Atık lastik parçalarının, kireç ve uçucu kül ile stabilize edilen yüksek plastisiteli kil zemin üzerindeki etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 181.
3. 3. Topçuoğlu, Y., Gürocak, Z., 2023. Zemin güçlendirmede maksimum dayanım için optimum bazalt fiber oranının belirlenmesi. Dümf Mühendislik Dergisi. 3, 479-487.
4. 4. Kabeta, W.F., 2022. Study on some of the strength properties of soft clay stabilized with plastic waste strips. Archives of Civil Engineering, 68(3), 385-395.
5. 5. Ibrahim, H.H., Mawlood, Y.I., Alshkane, Y.M., 2021. Using waste glass powder for stabilizing high-plasticity clay in Erbil city-Iraq. International Journal of Geotechnical Engineering, 15(4), 496-503.
6. 6. Kassa, R.B., Workie, T., Abdela, A., Fekade, M., Saleh, M., Dejene, Y., 2020. Soil stabilization using waste plastic materials. Open Journal of Civil Engineering, 10(01), 55-68.
7. 7. Syahril, S., Somantri, A.K., Haziri, A.A., 2020. Study of stabilized soil clay soil characteristics using vulcanic ash and tailing as subgrade layers. Iop Conference Series: Materials Science and Engineering, 830(2), 6-12.
8. 8. Menezes, L.C.P. de, Sousa, D.B. de, Sukar, S.F., Ferreira, S.R. de M., 2019. Analysis of the physical-mechanical behavior of clayey sand soil ımproved with coir fiber. Soils and Rocks, 42(1), 31-42.

9. 9. Totiç, E., Göktepe, F., Yaşar, M., 2019. Uçucu kül katkısının killi zeminlerin mekanik özelliklerine etkisi. Dümf Mühendislik Dergisi, 10(2), 769-778.
10. 10. Bilge, T., 2011. Yüksek fırın cürufu katkısının kil zeminlerin stabilizasyonuna etkisinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 122.
11. 11. Aysu, Ş., 2020. Yüksek plastisiteli kil zeminlerde cam lifi katkısının zeminin mukavemet, permeabilite ve konsolidasyon özelliklerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi. Konya Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 120.
12. 12. Çetinkaya, M., 2012. Polipropilen liflerin uçucu kül zemin karışımlarında geoteknik özelliklere etkisi. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 229.
13. 13. Devlet, H., 2020. Killi zeminler üzerinde atık lastik ve gazbetonun etkilerinin değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi. Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri, 56.