Financial Analysis of the Use of Chrome Waste Material in the Construction of Plant mix Base Layer

Öz

The purpose of this research is to determine the financial benefits of using certain proportions of chrome (Cr) waste material, which is a result of ore production activities in Kop Mountain (Bayburt) chrome mine site and has no economic value, for a plant mix base (PMB) layer to be designed in accordance with the Türkiye Highway Technical Specification standards. Cost analyses of waste mixture ratios were performed, and an economic evaluation was made depending on the distance to the chrome waste supply point, including the PMB layer construction costs of a highway. As a result of the study, it was determined that the use of the mixture with 100% Cr content in PMB type-1 layers is possible and provides a financial gain of over 18% even for the longest distance compared to the layer designed with 100% natural aggregate (NA). It was concluded that Cr waste materials can be an alternative to Da for PMB type-1 layers and that they will provide satisfactory economic benefits in addition to environmental benefits.

Anahtar Kelimeler

• Plant mix base layer
• Chrome waste material
• mine waste
• recycling
• cost analysis

Plentmiks Temel Tabakası Yapımında Krom Pasa Malzemesi Kullanımı ve Ekonomik Analizi

Öz

Bu araştırmanın amacı, Karayolu Teknik Şartnamesi (KTŞ) standartlarına uygun tasarlanacak olan bir plentmiks temel (PMT) tabakası için Kop Dağı (Bayburt) krom maden sahasında cevher üretim faaliyetleri sonucu ortaya çıkan ve ekonomik değeri bulunmayan atıl durumdaki krom (Cr) pasa malzemesinin belirli oranlarda kullanımının sağlayacağı mali faydaların belirlenmesidir. Pasa karışım oranlarının maliyet analizleri yapılarak bir karayolunun PMT tabakası yapım maliyetleri de dahil olmak üzere krom pasasının temin noktasına olan mesafeye bağlı ekonomiklik değerlendirmesi yapılmıştır. Çalışma neticesinde %100 Cr içerikli karışımının PMT tip-1 tabakalarında kullanımının mümkün olduğu ve %100 doğal agrega (Da) ile tasarlanan tabakaya kıyasla en uzak mesafe için bile %18’in üzerinde mali kazanç sağladığı belirlenmiştir. Cr pasa malzemelerinin, PMT tip-1 tabakaları için Da yerine alternatif olabileceği ve çevresel faydaların yanısıra tatmin edici ölçüde ekonomik fayda da sağlayacağı sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Plentmiks temel tabakası
• krom pasa malzemesi
• maden atığı
• geri dönüşüm
• maliyet analizi.

Kaynakça

1. Özdemir MÜ. Gümüşhane Yöresi magmatik kayaçların beton agregası olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Gümüşhane, Türkiye, 2014.
2. Köse MD. Gümüşhane Yöresi kalker örneğinin ince öğütülmüş agrega olarak beton bileşiminde kullanılabilirliği, taze betonun kıvamına ve beton basınç dayanımına etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Gümüşhane, Türkiye, 2011.
3. Şenol A, Edil TB. Uçucu kül ile stabilize edilen yumuşak zeminlerin CBR sonuçlarının değerlendirilmesi. Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği 10. Ulusal Kongresi, Eylül 2004, İTÜ, Türkiye.
4. Özbayoğlu F, Gürel A, Aydın E. Termik santral desülfojipslerinin değerlendirilmesi. Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanılması Bildiriler Kitabı, 1997, 145-157.
5. Yakşe G, Ural N. Atık mermer parçalarının yol temel malzemesi olarak değerlendirilmesi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2015; 2(2): 53-61.
6. Amrani M, Taha Y, el Haloui Y, Benzaazoua M, Hakkou R. Sustainable reuse of coal mine waste: Experimental and economic assessments for embankments and pavement layer applications in Morocco. Minerals 2020; 10(10): 851.
7. Okubay M. Bitümlü sıcak karışımlarda agrega olarak mermer atığı kullanımının araştırılması. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, Türkiye, 2016.
8. Çullu M. Kurşun-çinko maden artığı kayaçlarla üretilen betonların mekanik ve fiziksel özelliklerinin araştırılması. Politeknik Dergisi 2018; 21(2): 427-435.

9. Ganne VK. Long-term durability studies on chemically treated reclaimed asphalt pavement (RAP) materials. MSc, University of Texas, Arlington, 2009.
10. Seferoğlu AG, Seferoğlu MT, Akpınar MV. Türkiye’de geri dönüşüm asfalt kaplamaların (RAP) bağlayıcısız temel tabakalarında kullanılabilirliği ve şartname gereksinimleri. Yapı Dünyası Dergisi 2017; 254: 21-26.
11. Ceylan H, Mança S. Mermer parça atıklarının beton agregası olarak değerlendirilmesi. Teknik Bilimler Dergisi 2013; 3(2): 21-25.
12. Türkiye Karayolu Teknik Şartnamesi. Karayolları Genel Müdürlüğü, Ankara, 2013.
13. TS 3530 EN 933-1: Agregaların geometrik özellikleri için deneyler Bölüm 1: Tane büyüklüğü dağılımı tayini-eleme metodu, Türk Standartları Enstitüsü (TSE). Ankara, 2015.
14. AASHTO T 193. Standard method of test for the California bearing ratio. The American Association of State Highway and Transportation Officials. Washington, DC, 2013.
15. http://www.birimfiyat.net/kgm-6100-3-plent-miks-temel-yapilmasi-kirilmis-ve-elenmis-ocak-tasi-ile. 2024.
16. http://www.birimfiyat.net/07.005-k-kazidan-baska-insaat-malzemelerinin-tasinmasi-10-000-m.ye-kadar. 2024.
17. https://www.birimfiyat.net/07.006-k-kazidan-baska-ins.malzemesinin-tasinmasi-10000-mt
18. AASHTO T 180. Standard method of test for moisture-density relations of soils using a 4.54 kg rammer and a 457 mm drop. The American Association of State Highway and Transportation Officials. Washington, DC, 2017.