EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231

Benzer belgeler
NOVACRETE Kİ MYASALİNİN ZEMİ N O ZELLİ KLERİ NE ETKİ Sİ Nİ N ARAŞTİRİLMASİNA İ Lİ ŞKİ N LABORATUVAR DENEYLERİ RAPORU

Geçirimli Beton Üretiminde Bazalt Agrega Kullanımının Mekanik Özelliklere Etkisi

BETONARME BĠR OKULUN DEPREM GÜÇLENDĠRMESĠNĠN STA4-CAD PROGRAMI ĠLE ARAġTIRILMASI: ISPARTA-SELAHATTĠN SEÇKĠN ĠLKÖĞRETĠM OKULU ÖRNEĞĠ

SUUDİ ARABİSTAN DAMAD BARAJINDA UÇUCU KÜL YERİNE PUZOLANİK MADDE OLARAK TAŞ UNU KULLANIMI VE PROJE EKONOMİSİNE ETKİSİ

HAFİF BETONLARIN ISI YALITIM VE TAŞIYICILIK ÖZELİKLERİ

HAZIRLAYAN: ZİR. YÜK. MÜH GÜVEN AKAR ADRES: ORTA CAMİ MAH KOLORDU CAD. 15/1 TEKİRDAĞ TEL: FAKS: GSM: 532.

Servet Yıldız Accepted: October ISSN : turan.yildiz@mynet.com Elazig-Turkey

ZEMİN MEKANİĞİ LABORATUARI DONANIM VARLIĞI


MESLEK KOMİTELERİ ORTAK TOPLANTISI 1 Ekim 2014

INSURAL* ATL ALUMİNYUM VE ÇİNKO İÇİN YALITKAN POTA ASTARLARI. Kolay astarlama. Yüksek enerji tasarrufu. Yüksek mekanik mukavemet

TS DEN TS EN 206 YA GEÇİŞLE GELEN DEĞİŞİKLİKLER

Araştırma Makalesi / Research Article. Agrega Türünün Kendiliğinden Yerleşen Beton Özelliklerine Etkisinin Araştırılması

YILDIZ JOURNAL OF ART AND DESIGN Volume: 2, Issue: 1, 2015, pp 19-25

STYROPOR ĐÇEREN ÇĐMENTO VE ALÇI BAĞLAYICILI MALZEMELERĐN ISIL VE MEKANĐK ÖZELLĐKLERĐ*

Atık Mermer Parçalarının Yol Temel Malzemesi Olarak Değerlendirilmesi

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

BASIN DUYURUSU 2001 YILI PARA VE KUR POLİTİKASI

Yakıt Özelliklerinin Doğrulanması. Teknik Rapor. No.: 942/

Sait GEZGİN, Nesim DURSUN, Fatma GÖKMEN YILMAZ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (YAŞLANDIRMA) DENEYİ

Research on Performance of Mid-Range Water Reducer Admixture in Concrete

Şekil 5.12 Eski beton yüzeydeki kırıntıların su jetiyle uzaklaştırılması

YÜKSEK DAYANIM VE YÜKSEK PERFORMANSLI BETONLARDA YÜKSEK FIRIN CÜRUFU KULLANIMI

İNŞAAT PROJELERİNİN YAPIM SÜRECİNDE KEŞİF VE METRAJ. Ülkemizde yaygın olarak kullanılan yöntemdir.

DÜNYA KROM VE FERROKROM PİYASALARINDAKİ GELİŞMELER

İÇİNDEKİLER. 1 Projenin Amacı Giriş Yöntem Sonuçlar ve Tartışma Kaynakça... 7

Deprem Yönetmeliklerindeki Burulma Düzensizliği Koşulları

DÜNYA EKONOMİK FORUMU KÜRESEL CİNSİYET AYRIMI RAPORU, Hazırlayanlar. Ricardo Hausmann, Harvard Üniversitesi

UCRETE DP UYGULAMA YÖNTEMİ

Mardin Piyasasında Tüketime Sunulan Bulgurların Bazı Fiziksel Özelliklerinin Türk Standartlarına Uygunluklarının İstatistikî Kontrolü

Araştırma Notu 15/177

MİKRO, KÜÇÜK VE ORTA ÖLÇEKLİ METAL İŞLERİ TESİSLERİNDE ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN ARAŞTIRILMASI

2016 Ocak ENFLASYON RAKAMLARI 3 Şubat 2016

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

B. RAPORTÖRLER : Ekrem SOLMAZ, Hatice YAVUZ, Necla SÜMER

DEĞERLENDİRME NOTU: Mehmet Buğra AHLATCI Mevlana Kalkınma Ajansı, Araştırma Etüt ve Planlama Birimi Uzmanı, Sosyolog

İNŞAAT ATIKLARININ GERİ DÖNÜŞÜMÜ, ASFALTTA KULLANIMI VE ASFALTTA GERİ DÖNÜŞÜM SİSTEMLERİ. Dr. İbrahim SÖNMEZ İSFALT A.Ş. Genel Müdür Yardımcısı

ANKARA EMEKLİLİK A.Ş GELİR AMAÇLI ULUSLARARASI BORÇLANMA ARAÇLARI EMEKLİLİK YATIRIM FONU ÜÇÜNCÜ 3 AYLIK RAPOR

AASHTO Metodunda Rijit Üstyapı Kaplama Kalınlığına Etki Eden Parametrelerin İncelenmesi

İKİ FARKLI PORTLAND ÇİMENTOLU BETONLARIN DAYANIMINA ZAMAN VE KÜR ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET

SICAKLIK VE ENTALP KONTROLLÜ SERBEST SO UTMA UYGULAMALARININ KAR ILA TIRILMASI

ÇUKUROVA'DA OKALİPTÜS YETİŞTİRİCİLİĞİ VE İDARE SÜRELERİNİN HESAPLANMASI

Mühendislikte Deneysel Metodlar I Dersi Deney Föyü

ATMOSFERİK GAZ VE ASİTLERİN DOĞAL TAŞ YAPI MALZEMELERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN DENEYSEL YÖNTEMLER İLE ANALİZİ

YAPILARDA DERZLER VE SIZDIRMAZLIK MALZEMELERİ

Barit ile Üretilmiş Ağır Betonlar Üzerine Bir Çalışma

ÖZEL İLETİŞİM VERGİSİ GENEL TEBLİĞİ (SERİ NO: 14) BİRİNCİ BÖLÜM

Pomza Agregasının Farklı Zamanlardaki Su Emmelerinin Hafif Betonun Mekanik ve Fiziksel Özelliklerine Etkisi

4. Numaralandırdığımız her boru parçasının üzerine taşıdıkları ısı yükleri yazılır.

Deneysel Verilerin Değerlendirilmesi

2015 Ekim ENFLASYON RAKAMLARI 3 Kasım 2015

KONAK MUHTELİF MAHALLELERDE ASFALT YOL KAPLAMASI VE YAMA YAPILMASI İŞİ NE AİT TEKNİK ŞARTNAME (MAHAL LİSTESİ)

Endüstriyel Simbiyoz Uygulama Örnekleri ve Sağlanan Kazanımlar

HAYALi ihracatln BOYUTLARI

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

LÜLEBURGAZ BELEDİYESİ LÜLEBURGAZ YILDIZLARI YÜZME AKADEMİSİ MİMARİ PROJE YARIŞMASI 1.AŞAMA SORULARI VE CEVAPLARI

G Ü N D E M. 2. Geçen birleģime ait tutanak özetinin okunması ve oylanması.

Söke İlçesinde Pnömatik Ekim Makinaları Talep Projeksiyonunun Belirlenmesi*

Son yıllarda Türkiye de artan enerji talebiyle birlikte

ÇEVRE ve ORMAN BAKANLIĞI ĞİŞİKLİĞİ

1 OCAK - 31 ARALIK 2015 HESAP DÖNEMİNE AİT PERFORMANS SUNUŞ RAPORU (Tüm tutarlar, aksi belirtilmedikçe Türk Lirası ( TL ) cinsinden ifade edilmiştir.

FUZZY LOGIC APPROACH AT DETERMINING THE SETTING TIME OF THE CONCRETE INCLUDING MINERAL ADMIXTURE

TÜRK STANDARDI TURKISH STANDARD

MADENCĠLĠK SEKTÖRÜNDE SU KĠRLĠLĠĞĠ KONTROLÜ YÖNETMELĠĞĠ UYGULAMALARI

Kıbrıs ın Su Sorunu ve Doğu Akdeniz in Hidrojeopolitiği

İLERİ YAPI MALZEMELERİ DERS-6 KOMPOZİTLER

NORMAL TUĞLA VE PRES TUĞLA İLE DUVAR

ARAŞTIRMA RAPORU. Rapor No: XX.XX.XX. : Prof. Dr. Rıza Gürbüz Tel: e-posta: gurbuz@metu.edu.tr

Approved. Özellikler Test/Standart Tanım Hacimce katı madde ISO 3233 Parlaklık Derecesi (GU 60 ) ISO 2813

İNOVASYON GÖSTERGELERİ VE KAYSERİ:KARŞILAŞTIRMALI BİR ANALİZ. Prof. Dr. Hayriye ATİK 16 Haziran 2015

EVSEL ISITMADA KULLANILAN NEME DAYANIKLI YAKIT BRİKETLERİNİN HAZIRLANMASI * Processing Of Fuel Water Resistant Briquettes Used In Domestic Heating

Banka Kredileri E ilim Anketi nin 2015 y ilk çeyrek verileri, Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankas (TCMB) taraf ndan 10 Nisan 2015 tarihinde yay mland.

KARADENĠZ TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ MADEN MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KAYA MEKANĠĞĠ DERSĠ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi)

Sinterleme. İstenilen mikroyapı özelliklerine sahip ürün eldesi için yaş ürünler fırında bir ısıl işleme tabi tutulurlar bu prosese sinterleme denir.

DERİN KAZI ÇUKURU İKSA PROJELENDİRİLMESİNE BİR ÖRNEK

ZEMİN MUKAVEMETİ: LABORATUVAR DENEY YÖNTEMLERİ

ÇELİKHANE CÜRUFU İLE YOL ALTYAPI DOLGUSUNUN ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ

TUĞLA VE KİREMİT RAPORU

OKUL BAZLI BÜTÇELEME KILAVUZU


İnşaat Firmalarının Maliyet ve Süre Belirleme Yöntemleri Üzerine Bir Alan Çalışması

-Bursa nın ciroları itibariyle büyük firmalarını belirlemek amacıyla düzenlenen bu çalışma onikinci kez gerçekleştirilmiştir.

Kok Tozlarının Biriketleme ile Değerlendirilmesi

1 OCAK 31 ARALIK 2009 ARASI ODAMIZ FUAR TEŞVİKLERİNİN ANALİZİ

Marmaray Projesi Tünellerinde Pasif Yangın Koruma Çalışmaları

KAMU İHALE KURULU KARARI. Toplantıya Katılan Üye Sayısı : 7 : Elektrik ihtiyacının temini.

Betonarme Yapıların Projelendirilmesinde Beton Sınıfı Değişiminin İncelenmesi *

KADININ STATÜSÜ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ. Tarımda Kadınların Finansmana Erişimi Esra ÇADIR

Öncelikle basın toplantımıza hoş geldiniz diyor, sizleri sevgiyle ve saygıyla selamlıyorum.

Karıştırcılar ve Tikinerler

FARKLI PUZOLAN K KATKININ SERTLE BETON COMPARISON THE EFFECTS OF TWO DIFFERENT POZZOLANS TO HARDENED CONCRETE

SELÇUK EZCA DEPOSU TİCARET VE SANAYİ ANONİM ŞİRKETİ. 1 Ocak- 30 Eylül 2014 FAALİYET RAPORU

Binalarda Enerji Verimliliği ve AB Ülkelerinde Yapılan Yeni Çalışmalar

SERA GAZI EMİSYONLARI Ahmet Cangüzel Taner Fizik Yüksek Mühendisi Türkiye Atom Enerjisi Kurumu ( acant@taek.gov.tr )

Proje Tasarım Esasları Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel bilgiler TÜBİTAK Üniversite Öğrenci Projesi Hazırlama

SORU 6: Su yapılarının tasarımında katı madde hareketinin (aşınma, oyulma, yığılma vb. olayları) incelenmesi neden önemlidir, açıklayınız (4 puan).

BÖLÜM 3 : SONUÇ VE DEĞERLENDİRME BÖLÜM

DD25B. VOLVO ÇİFT TAMBURLU SİLİNDİRLER 2.6 t 18.5 kw

Özelge: 4632 sayılı Kanunun Geçici 1. maddesi kapsamında vakıf/sandıklardan bireysel emeklilik sistemine yapılan aktarımlarda vergilendirme hk.

Transkript:

EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231 221 BOROJİPSİN ALTTEMEL TABAKASINDA STABİLİZASYON MALZEMESİ OLARAK KULLANILMASININ ARAŞTIRILMASI INVESTIGATION OF THE USAGE OF BOROGYPSUM IN THE SUBBASE COURSE AS A STABILIZATION MATERIAL Emine ÇORUH¹*, Sinan HINISLIOĞLU¹, Muhtar KOCAKERİM², Seracettin ARASAN¹, Meral OLTULU¹ ÖZET 1Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü 2Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi KimyaMühendisliği Bölümü Geliş Tarihi: 01 Eylül 2012 Kabul Tarihi: 09 Aralık 2013 Bu çalışmada bor cevheri olan kolemanitten borik asit üretimi esnasında ortaya çıkan borojips atığının, yol üstyapılarındaki alttemel tabakalarında bağlayıcı madde olarak kullanımı araştırılmıştır. Bandırma da bulunan Eti Bor AŞ. den sağlanan borojips atığı ile Makimsan AŞ den sağlanan alttemel malzemesi farklı oranlarda karıştırılarak elde edilen numuneler üzerinde serbest basınç ve CBR deneyleri yapılmıştır. %20 borojips ilaveli karışımlardan 9.5 kg/cm² lik maksimum serbest basınç dayanım değeri ve %50 borojips ilaveli karışımlardan %70 lik maksimum CBR değeri elde edilmiştir. %50 borojips içeren alttemel tabakası kullanılarak AASHTO esnek üstyapı tasarımı yapılmıştır. Bu durumda, üstyapıda kullanılan toplam agrega miktarı %43, yol yapım maliyeti ise %12 azalmıştır. Sonuç olarak esnek üstyapılarda borojips kullanımıyla, üstyapı maliyetinin ve bor atığının sebep olduğu çevre kirliliğinin azalabileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Borojips, agrega, yol stabilizasyonu, CBR. ABSTRACT In this study, use of waste borogypsum which is obtained during the production of boric acid from colemanite, in subbase courses in flexible highway pavements as a stabilization material is investigated. Unconfined compressive strength and CBR tests were performed on the specimens prepared by mixing the waste borogpysum provided by Eti Boron Joint- Stock Company in Bandırma and subbase material provided by Makimsan Joint-Stock Company. Maximum compressive strength of 9.5 kg/cm² was obtained at the mix with 20% Borogpysum, and max CBR value of 70% was obtained at the mix with 50% borogpysum. For the cost analysis, flexible pavement design was performed using the subbase course with 50% borogypsum. In this case, total amount of aggregate and the cost of pavement is decreased by 43% and 12%, respectively. As a result, it is seen *Sorumlu Yazar: emineblb@atauni.edu.tr

222 Çoruh ve Diğerleri that both cost of pavement and environmental pollution caused by waste borogypsum can be decreased using the waste borogypsum in subbase courses. Key Words: Borogypsum, aggregate, road stabilization, CBR. 1. GİRİŞ Hızlı nüfus artışı, ekonomik kalkınma ve yaşam standartlarının yükselmesi gibi birçok faktörün birlikte etki etmesi sonucu ulaşım talebi de hızla artmakta dolayısı ile hem yeni ulaştırma yapılarına olan ihtiyaç hemde mevcuttaki ulaştırma yapılarının bakım ve onarım giderleri hızla artmaktadır. Dolayısı ile kara ulaştırma yapılarında kullanılan doğal agrega stoğu, artan yeni yol yapımı ve bakım talebi ile paralel olarak azalmaktadır. Asfalt kaplamaların yaklaşık % 94 ü agregalardan oluşur, örnek olarak 1 km lik bir otoyolun yapımı için yaklaşık 32 ton agrega kullanılmaktadır (Zoorop ve Suparma 2000). Esnek üstyapıyı oluşturan tabakalı sistemin tabaka kalınlıkları, maliyeti önemli derecede etkilemektedir. Temel tabakasının kalınlığını azaltarak maliyeti önemli derecede düşürmesi, dona hassas taban zeminlerini don etkisinden koruması ve taşıma gücünü artırmasından dolayı alttemel tabakası inşa edilir. Alttemel tabakasında, diğer malzemelere göre çok daha ekonomik olduğu için genellikle maliyeti yüksek olmayan yöresel malzemeler ve atık olarak tanımlanabilecek malzemeler kullanılmaktadır (Fındık 2005). Atık olarak elde edilen birçok ürünün depolanması veya doğaya terkedilmesi sonucu ortaya çıkan atık hacimleri gün geçtikçe daha da artmakta, çevre, hammadde kaybı, enerji kaybı vb. sorunları da beraberinde artırmaktadır (Gürer 2004). Bu atık malzeme ve yan ürünler değerlendirilebilirse, hem kısıtlı olan doğal malzemelerin kullanımı azaltılabilir hem de doğanın daha çok zarar görmesi önlenebilir. Dolayısı ile bu malzemelerin esnek üstyapı tabakalarında yeniden kullanımı ile çevrede oluşabilecek problemler en aza indirgenebilir (Gürer 2004; Turabi vd. 2002). Sanayi faaliyetleri sonucunda ortaya çıkan ve çevresel problemlere neden olan atıkların değerlendirilmesi üzerinde inşaat sektöründe yoğun olarak çalışılmakta olup, özellikle yol üstyapısında birçok endüstriyel atığın kullanıldığı çalışma yapılmıştır. Bu atıklar EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2Yıl: 2013 221-231

Borojipsin Alttemel Tabakasında Stabilizasyon Malzemesi Araştırılması EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231 223 sıralanacak olursa; yüksek fırın cürufu, uçucu kül, inşaat ve yıkım atıkları, sökülmüş beton yol kaplamaları, sökülmüş asfalt yol kaplamaları ve gübre fabrikası atıkları (fosfojips) başta gelmektedir (Yılmaz ve Sütaş 2008). Değirmenci ve arkadaşları (2006), zemin stabilizasyon malzemesi olarak uçucu kül ve çimento ile birlikte endüstriyel bir atık olan fosfojips kullanmışlardır. Çalışmalarda yol temeli inşası için fosfojipsin tek başına etkili olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada çimento içeriği oranı % 5 15 olarak seçilmiştir. Özbayoğlu (1993) ve Alataş (1996), uçucu kül-çimentobentonit ve uçucu kül-kireç-bentonit karışımlı kum numunelerinde uçucu kül miktarının artması ile maksimum kuru birim hacim ağırlıklarında az miktarda, optimum su içeriklerinde ise belirgin artışlar olduğunu açıklamışlardır. Yapılan deneylerin sonuçlarına dayanarak uçucu külün, köy ve orman yollarının stabilizasyonunda, dolgu ve katkı malzemesi olarak kullanılmasını önermiştirler. De Rezende vd. Pedreira Contagem Bölgesi taş ocağı atıklarının esnek yol üstyapılarının temel tabakalarında değerlendirilmesi amacıyla atık malzemenin laboratuvar deneyleri ile özelliklerini belirleyerek, kullanılabilirliğini araştırmıştırlar. Yapılan çalışmanın sonucunda, Pedreira Contagem Bölgesi taş ocağı atıklarının esnek kaplamaların temel tabakaları için potansiyel kullanım özelliklerine sahip olduğu ve bu malzemenin düşük trafik hacimli yollarda temel malzemesi olarak kullanılabileceğini açıklanmıştılar (Gürer 2004). Fındık (2005), pomzaların ve volkanik cürufun alttemel tabakasında stabilizasyon malzemesi olarak kullanılabilirliğini araştırmıştır. Malzemelerin alttemel tabakasında mekanik stabilizasyon malzemesi olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. Hafif agregaların, karışım yapılan malzemenin CBR değerini artırdığı için, karayolu esnek üstyapıları alttemel tabakasında, mekanik stabilizasyon malzemesi olarak kullanılabileceği görülmüştür. Yılmaz ve Sütaş (2008), yan ürün olarak ortaya çıkan ve atıl durumdaki endüstriyel atıkların (Ferrokrom cüruflarının) yol üstyapısının temel tabakalarında, doğal agregalar yerine kullanım imkânını araştırmışlardır. Deneysel çalışmalar sonucunda çimento gibi bir bağlayıcı ile stabilize edilen cüruf karışımlarının, yüksek

224 Çoruh ve Diğerleri trafik hacmine sahip karayolları için iyi bir stabilizasyon malzemesi olabileceğini açıklamışlardır. Türkiye sahip olduğu bor mineralleri rezervlerinin büyüklüğü, niteliği ve çeşitliliği açısından dünyada birinci sırada bulunmaktadır ve 803 milyon ton ( bazında) bor rezervi ile dünya bor rezervlerinin % 63 üne sahiptir. Bu madenin işlendiği tesislerde açığa çıkan atık miktarının 600.000 ton/yıl olduğunu bildirilmiştir (Erkal ve Girgin 1992; Aytekin 1995;Yaman ve Maraşoğlu 1998; Güyagüler 2001). Bu çalışmada; yukarıda bahsedilen katkı malzemelerine ek olarak, Eti Bor İşletmelerine ait Bor Fabrikası borik asit üretim atığının, yol üstyapısının alttemel tabakasında stabilizasyon malzemesi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. 2. MATERYAL VE YÖNTEM Bu çalışmada Erzurum ili Makimsan A.Ş den temin edilen kalker orijinli alttemel tabakası ile Eti Bor İşletmelerine ait bor fabrikası borik asit üretim atığı olan borojips kullanılmıştır. Borojips % 10, % 20, % 30, % 40 ve % 50 oranlarında alttemel tabaka malzemesi yerine kullanılmıştır (Motor 2007). Borun fiziksel özellikleri Tablo 2.1 de verilmiştir (Kılınç 2005). Tablo 2.1 Borun fiziksel özellikleri (Kılınç 2005). Borun Fiziksel Özellikleri Atom Ağırlığı 10.811±0.005 veya0.007 Ergime sıcaklığı 2190+20ºC Kaynama noktası 4002 ºC Isı genleşme katsayısı (25-1050ºC arası, 1ºC) 5.10 6-7.10 6 Knoop sertliği 2100-2580 HK Mohs sertliği(elmas-15) 9.3 Vickers sertliği 5000 HV Türkiye de borik asit üretimi, kolemanit konsantresi kullanılarak yapılmaktadır. Kolemanit kullanımı sırasında, yan ürün olarak borojips elde edilir. Üretim esnasında kolemanit ve sülfürik asit reaksiyona girer. EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2Yıl: 2013 221-231

Borojipsin Alttemel Tabakasında Stabilizasyon Malzemesi Araştırılması Reaksiyon sonucu; Denklem 2.1 Ca2B6O11.5H2O + 2H2SO4 + 6H2O 2CaSO4. 2H2O + 6H3BO3 EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231 225 Denklem 2.1 de verilen borik asit ve borojips oluşur. Borojipsin kimyasal özellikleri malzemelerin temin edildikleri firmalardan alınmıştır. Üretici firmadan temin edilen kimyasal bileşimler Tablo 2.2 de verilmiştir. Tablo 2.2 Kullanılan katkının kimyasal bileşimleri (Anonim). Elementler (%) Borojips SiO2 1.54 Al2O3 - Fe2O3 0.03 CaO 67.08 MgO 1.26 NA2O 0.02 SO3 1.09 TiO2 0.32 K2O 0.05 B2O3 4.30 Kızdırma Kaybı 28.50 2.1 YÖNTEM Alttemel tabakalarında kullanılan kalker orijinli tüm agregaların elek analizi ASTM D 1140 a, kıvam limitleri ASTM D 4318, standart proktor deneyi ASTM D 698 e, serbest basınç mukavemetleri TS 3114-1990 a ve CBR ı ASTM D 1883-05 e göre belirlenmiştir. Agregaların alttemel malzemesi olarak kullanılabilirliği için yapılan deneyler ve deney sonuçları Tablo 2.3 te verilmiştir. Tablo 2.3 Alttemel Malzemesinin Fiziksel Özellikleri Şartname Değerleri Kullanılan Malzeme Değerleri Na2SO4 ile kayıp Maksimum (%) 25 2.7 Aşınma Kaybı Maksimum (%) 50 26 Plastisite İndeksi/Likit Limit (Maksimum) 25/6 NP (Non Plastic)

226 Çoruh ve Diğerleri Agrega ile homojen bir karışım elde edilene kadar borojips ile karıştırılan numuneler daha sonra optimum su içeriğinde sıkıştırılmış ve şartnameler dikkate alınarak 22 C oda sıcaklığında 7 günlük küre tabi tutulmuştur. Farklı oranlarda borojips katkılı numuneler üretilmiş, bu numuneler üzerinde serbest basınç ve yaş CBR deneyleri yapılmıştır. Serbest basınç deneyinde, tüm numuneler sabit yükleme hızı altında, TS 3114-1990 a göre deneye tabi tutulmuştur. Yükleme hızı olarak 3 kg/cm²/s seçilmiştir. Serbest basınç deneyi için üretilen silindir numunelerde standartların belirttiği şekilde yükseklik /çap oranı 2 olan ve numune çapı ın 4 katı genişliğinde olan numuneler kullanılmıştır. Zemin danelerinin en iyi sıkışmayı gösterdiği optimum su içeriği zeminlerin stabilizasyonu için oldukça önem taşımaktadır. Kompaksiyon deneyinin amacı zeminin sıkıştırılması ile maksimum kuru birim hacim ağırlığının ve optimum su içeriğinin belirlenmesidir (2.5 kg. tokmak, 30.5 cm düşme yüksekliği ve her tabakaya 25 darbe). Hazırlanacak numuneler için kullanılan oranlardaki borojipsli karışımların optimum sıkıştırma parametreleri olan (t/m³) ve (%) değerleri bulunmuştur. % 100 Agregalı alttemel malzemesinin optimum su içeriği % 4.8, %100 borojipsin ise 18.70 olarak belirlenmiştir. Borojipsli numunelerin optimum su içeriklerinin karışımdaki alttemel malzemesi ve borojips oranı ile ilişkili olduğu açıktır. Bu nedenle, borojipsli numunelerin optimum su içeriklerinin deneyle belirlenmelerine ek olarak formül 2.1 e göre de hesaplanmıştır. Wopt= (% 4.8x%Zemin Oranı)+(% 18.70xBorojips Oranı) Formül 2.1 Bu denklem; borojipsli numunelerin optimum su içeriklerinin, karışımda kullanılan agrega miktarının optimum su içeriği ile borojips miktarının optimum su içeriği toplamından oluşabileceği kabulüne dayanmaktadır. Formül 2.1 e göre hesaplanan bu değerler iki ayrı malzemenin bileşik etkisi olmadığı göz önüne alınarak hesaplanmıştır. EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2Yıl: 2013 221-231

Elekten Geçen (%) Borojipsin Alttemel Tabakasında Stabilizasyon Malzemesi Araştırılması 3. BULGULAR 227 Stabilizasyonda kullanılacak zemin özelliklerinin şartnamelerde verilen sınırlar içinde olduğunun araştırılması amacı ile yapılan elek analizi sonucu, deneylerde kullanılan zeminin agrega gradasyonu ve şartname sınırlarını gösteren granülometri eğrisi Şekil 3.1. de verilmiştir. Borojipsli numunelerin hesap ve deney ile bulunan optimum su içerikleri Tablo 3.2 de verilmiştir. Elek Aralığı (mm) Şekil 3.1. Kullanılan agrega gradasyonu ve şartname sınırları. Tablo 3.2. Borojipsli numunelerin hesap ve deney ile bulunan optimum su içerikleri. Gruplar Hesapla Bulunan Değerler (%) Deney ile Bulunan Wopt Değerler(%) N1 %0 Borojips+ %100 Agrega - 4,8 N2 % 10 Borojipsli+% 90 Agrega 6.19 6.98 N3 % 20 Borojipsli+% 80 Agrega 7.58 8.1 N4 % 30 Borojipsli+ % 70 Agrega 8.97 9.23 N5 % 40 Borojipsli+% 60 Agrega 10.36 11.25 N6 % 50 Borojipsli+% 50 Agrega 11.75 12.89 EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231

228 Çoruh ve Diğerleri Tüm numune gruplarının serbest basınç dayanım sonuçları Şekil 3.2 te verilmiştir. Borojips miktarının artması ile numuneler dayanım kazanmıştır. En yüksek dayanımı N3 (% 20 borojips+% 80 agrega) karışımı vermiştir. Şekil 3.2. Borojipsli numunelerin serbest basınç dayanım değerleri. Tüm numune gruplarının CBR sonuçları Şekil 3.3 te verilmiştir. Borojips miktarının artması ile numunelerin CBR değerleri de artmıştır. En yüksek CBR, N6 (% 50 borojips+% 50 agrega) karışımında elde edilmiştir. Şekil 3.3. Borojipsli numunelerin CBR değerleri. EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2Yıl: 2013 221-231

Borojipsin Alttemel Tabakasında Stabilizasyon Malzemesi Araştırılması 4. SONUÇLAR EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231 229 Borojips ve granül alttemel malzemeli karışımlarda serbest basınç deneyinde en yüksek dayanımı 9.5 kg/cm² lik değerle %20 borojipsli karışım vermiştir. Yine aynı karışımlarda en yüksek CBR değerini %50 borojipsli karışım %70 ile vermiştir. % 53 CBR değerine sahip granül alttemel ve % 70 CBR değerine sahip % 50 borojips + % 50 agrega içeren granül alttemel tabakalarının kullanılması durumları için ayrı ayrı esnek üstyapı tasarımları yapılmıştır. Bu tasarımda sadece, borojipsli tabakaların kalınlığındaki azalmaların etkisi araştırıldığı için, en az karmaşık olan AASHTO 72 kullanılmıştır. Bu nedenle drenaj, şişme ve büzülme parametreleri AASHTO 72 de kullanılmadığı için tasarımda yer almamıştır. Esnek üstyapı tasarım sonuçlarından, %100 agrega kullanılması durumu için 35 cm alttemel tabakası, % 50 borojipsli + %50 agrega kullanılması durumu için ise 30 cm alttemel tabakası hesaplanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar ışığında agrega yerine borojipsin belli bir oranda kullanılması durumunun, ekonomik olup olmadığının araştırılması için maliyet hesabı yapılması gerekmiştir. Bu amaçla Erzurum ilinde yapılacak bir stabilizasyon işi için, borojipsin Eti Bor A.Ş. den getirilmesi (Balıkesir-Erzurum 1700 km, 2 merkezin tren garlarına mesafesi: 5km) ve temel malzemesinin Makimsan A.Ş. den şantiyeye getirilmesi (ortalama= 10 km) maliyetinin hesabı ve karşılaştırılması yapılmıştır. Borojips maliyeti olarak, borojipsin Eti Bor A.Ş. den bedelsiz olarak alındığı düşünülürse sadece depodan şantiyeye kadar nakliye giderleri ve kullanıma hazır hale getirme giderleri hesaplanmıştır. Borojipsin kullanıma hazır hale getirme bedeli olarak, malzemenin farklı boyutlarda olması nedeni ile parçalanması ve elekten geçirilerek stabilizasyonda kullanılabilecek boyutlara getirilmesi düşünülmüştür. Yapılan bu maliyet analizi sonucunda %50 borojips içeren karışımın en uygun olduğu, %50 borojips kullanılarak alttemel yapılması sonucu tabaka kalınlığının 35 cm den 30 cm ye düştüğü böylelikle kullanılan agrega miktarı %43, yol yapım maliyetinin tüm yol için %12, alttemel için %50 azaldığı bulunmuştur (Motor 2007).

230 Çoruh ve Diğerleri Böylece üstyapıda kullanılacak doğal agrega miktarı azalacak, kısıtlı doğal kaynakların daha verimli kullanılması mümkün olacak ve çevre kirliliğinin önlenmesine önemli bir katkıda bulunulmuş olacaktır. İlerde yapılacak olan çalışmalarda % 60 dan daha yüksek borojips oranları için CBR değerlerinin incelenmesi önerilmektedir. SEMBOLLER AASHTO: Amerikan devlet otoyolları ve resmi taşımacılık birliği. CBR: California Bearing Ratio (Kaliforniya taşıma oranı). KGM: Karayolları Genel Müdürlüğü. TS: Türk Standartları. KAYNAKLAR Alataş,T.,(1996). Afşin-Elbistan Termik Santrali Uçucu Külünün Yol Stabilizasyonunda Çeşitli Malzemelerle Birlikte Kullanımı, Doktora Tezi, Fırat Ünv.Fen Bil.Enst.,Elazığ. Anonim, 15.08.2006 tarihinde alınmıştır http://www.etimineusa.com. adresinden ASTM D 698-00, (2000). Standard Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort. ASTM West Conshohocken, PA. Modified. ASTM D 1883-05, CBR Standard Test Method for CBR(California Bearing Ratio)of Laboratory-Compacted. ASTM D 1140-00, (2000). Standard Test Method for Amount of Material in Soils Finer Than No.200 Sieve. ASTM West Conshohocken, PA. ASTM D 4318-00, (2000). Standard Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. ASTM West Conshohocken, PA. Aytekin,Y., (1995). Maden Mühendisliğine Giriş, DEÜ Mühendislik Fakültesi Yayınları No:167, 271, İzmir. Değirmenci,N.,Okucu,A. ve Turabi,A.,(2006). Application of Phosphogypsum in Soil Stabilization. Building and Environment, G. U. Journal of Science: 18(3),505-515. Erkal,İ.F.,Girgin,İ.,(1992). Etibank Emet Kolemanit İşletmesi Kaba Artıklarının Konsantre Üretimi Amacıyla Değerlendirilmesi, IV. Uluslararası Cevher Hazırlama Sempozyumu, Antalya. EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2Yıl: 2013 221-231

231 Borojipsin Alttemel Tabakasında Stabilizasyon Malzemesi Araştırılması Fındık F.S. (2005). Karayolu Esnek Üstyapıları Alttemel Tabakasının Stabilizasyonunda Hafif Agregaların Kullanılabilirliği, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta. Gürer C., (2004). Atık Mermer Parçalarının Bitümlü Yol Kaplamalarında Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Ünv., Fen Bilimleri Enstitüsü,Afyon. Güyagüler,T.,(2001). Türkiye Bor Potansiyeli, IV. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, İzmir. Kılınç,B.,2005.Borik Asit Üretimi Ders Notları. Motor, E., (2007). Borojipsin Yol Alttemel Tabakasında Stabilizasyon Malzemesi Olarak Kullanılması, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum. Özbayoğlu,F.U.,(1993). Köy Yollarının Termik Santral Külleri ile Stabilizesi, Köy Hizmetleri Dergisi,45,8-19. TS 1900,1987, İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuar Deneyleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara. TS 3114, Beton Basınç Mukavemeti Tayini, TSE, Ankara. Turabi, A., Okucu, A., Değirmenci, N.,(2002). Fosforik asit üretim atığı fosfojipsin stabilizasyon malzemesi olarak kullanım olanaklarının araştırılması, 4. Mühendislik Mimarlık Sempozyumu, Balıkesir, 93. Yaman,C., Maraşoğlu,M., 1998. Bor Minerali Atıklarından Üretilen Camsı Maddenin Olası Kullanım Alanları, IV. Seramik Kongresi, Eskişehir Yılmaz A. ve Sütaş İ., (2008). Ferrokrom Cürufunun Yol Temel Malzemesi Olarak Kullanımı, İMO Teknik Dergi, 4455-4470, Yazı 294 Yıldırım, S., (2002). Zemin İncelemesi ve Temel Tasarımı, Birsen Yayınevi, İstanbul. Zoorob, S. E., Suparma, L. B., (2000), Laboratory Design and Investigation of the Properties of Continuously Graded Asphaltic Concrete Containing Recycled Plastics Aggregate Replacement (Plastiphalt), Cement & Concrete Compasites, Elsevier Science, Vol.22 pp 233-242 **** EÜFBED - Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt-Sayı: 6-2 Yıl: 2013 221-231