Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi

Bilal Korkmaz; Şüheda Taştan; Aslı Yalçın Dayıoğlu; Mustafa Hatipoğlu

Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi

Öz

Yol inşaatlarında dolgu malzemesi olarak kullanılan doğal zemin kaynaklarının giderek azalması, alternatif malzeme ihtiyacı doğurmaktadır. Bu ihtiyaç doğrultusunda büyük miktarlarda yapı malzemesi gerektiren yol inşaatı gibi yapım işlerinde, atık malzemelerin kullanılabilirliği güncel bir araştırma konusu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada; geri dönüştürülmüş beton agregası (RCA), geri dönüştürülmüş asfalt agregası (RAP), elektrik ark fırın cürufu (EAF) ve pota cürufu (PF) gibi atık malzemelerin geoteknik uygulamalarda dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmaktadır. Bu amaçla temin edilen atık malzemelerin; dane çapı dağılımı, özgül ağırlığı, kompaksiyon özelliklerileri, permeabilite katsayıları, kayma mukavemeti parametreleri, ıslak ve kuru CBR değerlerini belirlemek üzere deneyler yapılmıştır. Bunlara ek olarak, çelik cüruflarının şişme potansiyelleri hızlandırılmış şişme deneyleri ile belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

İstanbul Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Proje Numarası

43769 ve 42841

Teşekkür

Prof. Dr. Aykut ŞENOL'a verdiği desteklerden ötürü teşekkür ederiz.

Kaynakça

TÇÜD, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. (2015) Demir Çelik Cüruf Raporu. Türkiye Çelik Üreticileri Derneği. 2015.
Abbaspour, A., B.F. Tanyu, and B. Cetin, Impact of aging on leaching characteristics of recycled concrete aggregate. Environmental Science and Pollution Research, 2016. 23: p. 20835-20852.
Arulrajah, A., et al., Geotechnical properties of recycled concrete aggregate in pavement sub-base applications. Geotechnical Testing Journal, 2012. 35(5): p. 743-751.
Bestgen, J.O., et al., Mechanical and environmental suitability of recycled concrete aggregate as a highway base material. Journal of Materials in Civil Engineering, 2016. 28(9): p. 04016067.
Cetin, B., A.H. Aydilek, and Y. Guney, Stabilization of recycled base materials with high carbon fly ash. Resources, Conservation and Recycling, 2010. 54(11): p. 878-892.
Cooley, L.A., H. Hornsby, and B.C. Dennis, Evaluation of crushed concrete base strength. 2012, Mississippi. Dept. of Transportation.
Dayioglu, A.Y. and A.H. Aydilek, Effect of pH and subgrade type on trace-metal leaching from steel-slag embankments into groundwater. Journal of Materials in Civil Engineering, 2019. 31(8): p. 04019149.
Engelsen, C.J., H.A. van der Sloot, and G. Petkovic, Long-term leaching from recycled concrete aggregates applied as sub-base material in road construction. Science of the Total Environment, 2017. 587: p. 94-101.

Haider, I., et al. Evaluation of the mechanical performance of recycled concrete aggregates used in highway base layers. in Geo-Congress 2014: Geo-characterization and Modeling for Sustainability. 2014.
Jahren, C.T. and D. Chen. Long-term performance of cold in-place recycled asphalt roads. in Proceedings of the 2005 Mid-Continent Transportation Research Symposium Ames, Iowa. 2005.
Li, L., et al., Sustainable construction case history: Fly ash stabilization of recycled asphalt pavement material. Geotechnical and Geological Engineering, 2008. 26: p. 177-187.
Augiseau, V., Construction materials flows and stocks in Paris region: An overview. Ecocycles, 2020. 6(1): p. 18-22.
Uysal, F.F. and S. Bahar, Cüruf Çeşitleri ve Kullanim Alanlari. Trakya Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2018. 19(1): p. 37-52.
Yi, H., et al., An overview of utilization of steel slag. Procedia Environmental Sciences, 2012. 16: p. 791-801.
Yildirim, I.Z. and M. Prezzi, Chemical, mineralogical, and morphological properties of steel slag. Advances in Civil Engineering, 2011. 2011.
Association, W.S., World steel in figures. World Steel Association: Brussels, Belgium, 2022.
Dayioglu, A.Y., et al., Trace metal leaching from steel slag used in structural fills. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2018. 144(12): p. 04018089.
Dayioglu, A.Y., A.H. Aydilek, and B. Cetin, Preventing swelling and decreasing alkalinity of steel slags used in highway infrastructures. Transportation Research Record, 2014. 2401(1): p. 52-57.
Mina, E., R. Kusuma, and N. Ulfah. Utilization of steel slag and fly ash in soil stabilization and their effect to california bearing ratio (CBR) value.(Case study: Kp. Kadusentar road Medong village Mekarjaya Subdistrict Pandeglang District). in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. IOP Publishing.
Shi, C., Steel slag—its production, processing, characteristics, and cementitious properties. Journal of materials in civil engineering, 2004. 16(3): p. 230-236.
Wang, S., et al., Experimental Research on Steel slag Stabilized Soil and its Application in Subgrade Engineering. Geotechnical and Geological Engineering, 2020. 38(5): p. 4603-4615.
Yildirim, I.Z. and M. Prezzi, Subgrade stabilisation mixtures with EAF steel slag: an experimental study followed by field implementation. International Journal of Pavement Engineering, 2022. 23(6): p. 1754-1767. Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırılmalı Olarak İncelenmesi 11
Senol, A. and B. Erol. 2D Numerical Settlement Analysis of A Slag Aggregated Test Road on Weak Soils. in Material Design, Construction, Maintenance, and Testing of Pavements: Selected Papers from the 2009 GeoHunan International Conference. 2009.
Dayioglu, A.Y. and A.H. Aydilek, Evaluation of mitigation techniques for the expansive behavior of steel slag, in Geotechnical Frontiers 2017. 2017. p. 360-368.
Şeref, O., B. YILMAZ, and M.S. Mazlum, Geri kazanılan asfalt kaplamaların sıcak asfalt karışımlarda yeniden kullanabilirliğinin araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2018. 30(1): p. 87-93.
Hung, V.Q., et al., Investigating Potential Environmental Issues of using Recycled Materials in Road Construction.
Cabrera, M.B., T. Satomi, and H. Takahashi, Study on recycling of waste asphalt blocks containing roadbed materials using new screenless separation equipment with a vibration device. International Journal of Pavement Research and Technology, 2017. 10(3): p. 228-244.
Akbaş M., D.A.Y., Hatipoğlu M., İyisan R., Geri Dönüştürülmüş Beton Agregaların Geoteknik Mühendisliğinde Kullanımı, in Conference Paper September. 2018.
Zhang, Y., D. Goulias, and A. Aydilek, Sustainability evaluation of pavements using recycled materials, in Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields. 2017, CRC Press. p. 1283-1291.
ASTM-D422-63, D422–63. Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils, ASTM International, West Conshohocken, PA: 2007. 2007.
KTŞ, T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü. (2013) Karayolları Teknik Şartnamesi 2013.
ASTM D854-14, Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pyncometer. 2014: ASTM International, West Conshohocken, PA: 2014. In.
Deniz, D., E. Tutumluer, and J.S. Popovics, Expansive characteristics of reclaimed asphalt pavement (RAP) used as base materials. 2009, Illinois. Dept. of Transportation. Bureau of Materials and Physical Research.
ASTM-D698, Standard practice for laboratory compaction characteristics of soil using standard effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)). Book of Standards 04.08, 2003.
Rohde, L., W. Peres Núñez, and J. Augusto Pereira Ceratti, Electric arc furnace steel slag: base material for lowvolume roads. Transportation research record, 2003. 1819(1): p. 201-207.
Yildirim, I.Z. and M. Prezzi, Use of steel slag in subgrade applications. 2009.
Noureldin, A.S. and R.S. McDaniel, Evaluation of surface mixtures of steel slag and asphalt. Transportation Research Record, 1990(1269).
ASTM D2434–68, Standard Test Method for Permeability of Granular Soils (Constant Head): ASTM D2434– 2006, ASTM International West Conchohocken, PA.
McCulloch, T., et al., Long-term performance of recycled concrete aggregate for subsurface drainage. Journal of Performance of Constructed Facilities, 2017. 31(4): p. 04017015.
ASTM D4318-17, Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. 2017: West Conshohocken, PA; ASTM International.
ASTM D1883-21, Standard test method for California bearing ratio (CBR) of laboratory-compacted soils, in ASTM International. 2021.
Cikmit, A.A., et al., Expansion characteristic of steel slag mixed with soft clay. Construction and Building Materials, 2019. 227: p. 116799.
Dayioglu, A.Y., Geotechnical and environmental impacts of steel slag in highway embankments. 2016, University of Maryland, College Park.
Feng, P., et al., Steel slag aggregate concrete filled-in FRP tubes: Volume expansion effect and axial compressive behaviour. Construction and Building Materials, 2022. 318: p. 125961.
Ramonich, E.V. and M. Barra, Reactivity and expansion of electric arc furnace slag in their application in construction. Materiales de Construcción, 2001. 51(263-264): p. 137-148.
Montenegro-Cooper, J., et al., Study of the expansive behavior of ladle furnace slag and its mixture with low quality natural soils. Construction and Building Materials, 2019. 203: p. 201-209.
ASTM D4792-13, Standard test method for potential expansion of aggregates from hydration reactions. 2019. Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırılmalı Olarak İncelenmesi 12
ASTM D1883-07, Standard test method for CBR (California bearing ratio) of laboratory compacted soils. ASTM International, West Conshohocken, PA.
Yzenas, J. Utilization of Steel Furnace Slag in Asphalt. in Presentation in ADC60 Waste Management and Resource Efficiency in Transportation Summer Conference, July. 2008.
Juckes, L.M., The volume stability of modern steelmaking slags. Mineral Processing and Extractive Metallurgy, 2003. 112(3): p. 177-197.
Verhasselt, A. and F. Choquet, Steel slags as unbound aggregate in road construction: problems and recommendations, in Unbound Aggregates in Roads. 1989, Elsevier. p. 204-211.
Ghionna, V., et al. Geotechnical investigation on steel slags mixtures for landfills embankments construction. in Environmental geotechnics. 1996.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Bilal Korkmaz
0000-0003-3163-122X
Türkiye

Şüheda Taştan
0000-0003-3498-6974
Türkiye

Aslı Yalçın Dayıoğlu ^*
0000-0002-4714-7240
Türkiye

Mustafa Hatipoğlu
0000-0001-6381-4309
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

2 Mayıs 2023

Gönderilme Tarihi

3 Nisan 2023

Kabul Tarihi

28 Nisan 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 39 Sayı: 1

IZ

https://izlik.org/JA67UD62KP

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Korkmaz, B., Taştan, Ş., Yalçın Dayıoğlu, A., & Hatipoğlu, M. (2023). Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, 39(1), 1-12. https://izlik.org/JA67UD62KP

AMA

1.Korkmaz B, Taştan Ş, Yalçın Dayıoğlu A, Hatipoğlu M. Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2023;39(1):1-12. https://izlik.org/JA67UD62KP

Chicago

Korkmaz, Bilal, Şüheda Taştan, Aslı Yalçın Dayıoğlu, ve Mustafa Hatipoğlu. 2023. “Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 39 (1): 1-12. https://izlik.org/JA67UD62KP.

EndNote

Korkmaz B, Taştan Ş, Yalçın Dayıoğlu A, Hatipoğlu M (01 Mayıs 2023) Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 39 1 1–12.

IEEE

[1]B. Korkmaz, Ş. Taştan, A. Yalçın Dayıoğlu, ve M. Hatipoğlu, “Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi”, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 39, sy 1, ss. 1–12, May. 2023, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA67UD62KP

ISNAD

Korkmaz, Bilal - Taştan, Şüheda - Yalçın Dayıoğlu, Aslı - Hatipoğlu, Mustafa. “Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi 39/1 (01 Mayıs 2023): 1-12. https://izlik.org/JA67UD62KP.

JAMA

1.Korkmaz B, Taştan Ş, Yalçın Dayıoğlu A, Hatipoğlu M. Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi. 2023;39:1–12.

MLA

Korkmaz, Bilal, vd. “Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi”. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi, c. 39, sy 1, Mayıs 2023, ss. 1-12, https://izlik.org/JA67UD62KP.

Vancouver

1.Bilal Korkmaz, Şüheda Taştan, Aslı Yalçın Dayıoğlu, Mustafa Hatipoğlu. Geri Dönüştürülebilir Atık Malzemelerin Geoteknik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Mayıs 2023;39(1):1-12. Erişim adresi: https://izlik.org/JA67UD62KP