dc.contributor.advisor | Türer, Dilek | |
dc.contributor.author | Dadanlar, Aslıhan | |
dc.date.accessioned | 2019-10-21T12:24:01Z | |
dc.date.issued | 2019 | |
dc.date.submitted | 2019-06-13 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/9340 | |
dc.description.abstract | The increase in volume, known as ‘swelling’, developing as a result of increase in the
water content of clayey soils, which are generally located in arid climates, causes various
engineering problems. In order to minimize deformations, which are developed in
engineering structures due to the swelling characteristics of clays in soils, it is very
important to examine the swelling behaviour of the soils and improve their mechanical
properties. Additive stabilization is an advantageous method, which saves a lot in the cost
and application process, for improving the engineering properties of swelling clays. The
aim of this method is to improve the physical and mechanical parameters of the soil by
forming a chemical reaction by mixing different additives to the soil. By the application
of additive stabilization technique, water content and void ratio of the soil are regulated
and intergranular bonding is increased. Although many studies have been done to
stabilize clayey soils, the number of studies using waste glass as an additive in the
stabilization process is limited. It is observed that the performance of the stabilization
process under natural conditions is not evaluated in the literature. Within the scope of the
thesis, the use of waste glass in stabilization of Ankara Clay which has high swelling
potential was investigated. A certain proportions of waste glass powder were added to the
Ankara Clay and the change in uniaxial compressive strength and free swelling index
iv
were determined. The effect of waste glass powder on shear strength parameters of the
soil was also evaluated. Stabilized samples were subjected to wetting-drying and
freezing-thawing cycles and the amount of change in their strength under natural
conditions was predicted. The mineralogical changes of soil samples after stabilization
process were investigated by XRD method. Microstructural analysis studies were
performed by using SEM technique. In this study, it has been observed that when waste
glass was used alone, its effects were limited. It has been observed that the success of the
stabilization process can be increased if the activity of the glass powder is provided with
the alkali materials. More efficient results were obtained in the experiments using CaOactivated
waste glass powder as a stabilizing material. 15% glass powder and 5% CaO
added samples were determined to have a 291% increase in uniaxial compressive strength
at the end of 14 days of curing period. It was determined that in samples that were
prepared with CaO in addition to the glass powder, the free swelling index decreased by
72.7%. At the end of the wetting-drying and freezing-thawing cycles, when the strength
of the samples were evaluated among themself, the most effective additive type was found
to be 15% glass powder + 5% CaO. At the end of 2 wetting-drying cycles, the uniaxial
compressive strength of the soil, which was stabilized with 15% glass powder and 5%
CaO, was determined as 2052.4 kPa. After wetting-drying cycles, a decrease in the
strength of the sample is expected. In this case, however, an increase of 179.6% in the
strength of the sample was determined. At the end of 3 freezing-thawing cycles, the
highest strength value was obtained 15% glass powder + 5% CaO added sample with
548.7 kPa.
Keywords: Ankara Clay, Swelling, Waste glass, Stabilization, Wetting-drying, Freezingthawing. | tr_TR |
dc.description.tableofcontents | ÖZET
ABSTRACT
TEŞEKKÜR
İÇİNDEKİLER
ŞEKİLLER
ÇİZELGELER
SİMGELER VE KISALTMALAR
1. GİRİŞ
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR
2.1. Katkılı Stabilizasyon Çalışmaları
2.2. Atık Camların Kullanıldığı Çalışmalar
2.3. Ankara Kili İle İlgili Çalışmalar
3. YÖNTEM
3.1. Örnek Alımı
3.2. Deneylerde Kullanılan Ankara Kili’nin Özelliklerinin Belirlenmesi
3.3. Katkı Malzemelerinin Hazırlanması
3.3.1. Atık Cam
3.3.2. Alkali aktivatörler
3.3.2.1. Sönmemiş Kireç (CaO)
3.3.2.2. Sodyum Hidroksit (NaOH)
3.4. Serbest Şişme İndeksinin Belirlenmesi
3.5. pH Ölçümleri
3.6. Standart Proktor Deneyi
3.7. Doğrudan Makaslama Deneyi
3.8. Tek Eksenli Sıkışma Dayanımlarının Belirlenmesi
3.9. Islanma-Kuruma Döngüleri
3.10. Donma-Çözülme Döngüleri
3.11. XRD Analizleri
3.12. SEM Analizleri
4. DENEYSEL ÇALIŞMALAR VE ELDE EDİLEN VERİLER
4.1. Çalışmada kullanılan Toprağın İndeks ve Sınıflandırma Deneyleri
4.1.1. Tane Boyu Dağılımı Analizi
4.1.2. Atterberg Limitleri
4.1.3. Özgül Ağırlık
4.2. Serbest Şişme İndeksinin Belirlenmesi
4.3. pH Ölçümleri
4.4. Standart Proktor Deneyi
4.5. Doğrudan Makaslama Deneyi
4.6. Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı
4.7. Islanma-Kuruma Deneyi
4.8. Donma-Çözülme Deneyi
4.9. XRD Analizleri
4.10. SEM Analizleri
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER
6. KAYNAKLAR
EKLER
EK 1 - %15 Cam Tozu Katkılı Örneğin XRD Grafikleri
EK 2 - %15 cam tozu+%5 CaO Katkılı Örneğin XRD Grafikleri
EK 3 - %15 cam tozu+2M NaOH Katkılı Örneğin XRD Grafikleri
EK 4 – Tez Çalışması Orjinallik Raporu
ÖZGEÇMİŞ | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Ankara kili | |
dc.subject | Şişme | |
dc.subject | Atık cam | |
dc.subject | Stabilizasyon | |
dc.subject | Islanma-kuruma | |
dc.subject | Donma-çözülme | |
dc.subject.lcsh | Konu Başlıkları Listesi::Teknoloji. Mühendislik | tr_TR |
dc.title | Şişen Killerin Stabilizasyonunda Katkı Malzemesi Olarak Atık Cam Kullanımı | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Genellikle kurak iklime sahip bölgelerde yer alan killi zeminlerde su içeriğinin artması
sonucu gelişen ve ‘şişme’ olarak bilinen hacim artışları çeşitli mühendislik
problemlerinin oluşmasına yol açmaktadır. Zeminlerdeki killerin şişme özelliklerine
bağlı olarak mühendislik yapılarında oluşan deformasyonları en aza indirmek için
zeminlerin şişme davranışlarının incelenmesi ve mekanik özelliklerinin geliştirilmesi son
derece önemlidir. Katkılı stabilizasyon, şişen killerin mühendislik özelliklerinin
iyileştirilmesinde kullanılan maliyet ve uygulama sürecinde büyük tasarruf sağlayan
avantajlı bir yöntemdir. Bu yöntemde amaç, zemine değişik katkı maddelerinin
karıştırılması ile kimyasal reaksiyon oluşturarak zeminin fiziksel ve mekanik
parametrelerinde iyileşme sağlanmasıdır. Katkılı stabilizasyon tekniğinin uygulanması
ile zeminin su içeriği ve boşluk oranı düzenlenerek taneler arası bağlayıcılık arttırılır.
Killi zeminlerin stabilizasyonuna yönelik birçok çalışma yapılmış olmasına rağmen
stabilizasyon işlemlerinde katkı maddesi olarak atık camların kullanıldığı çalışmaların
sayısı sınırlıdır. Literatürde yer alan çalışmalarda ise yapılan stabilizasyon işleminin
doğal koşullar altındaki performansının değerlendirilmediği görülmektedir. Tez çalışması
kapsamında; yüksek şişme potansiyeline sahip Ankara Kili’nin stabilizasyonunda atık
ii
cam kullanımının uygunluğu araştırılmıştır. Ankara Kili’ne belirli oranlarda atık cam tozu
ilave edilerek tek eksenli sıkışma dayanımı ve serbest şişme indeksinde yarattığı değişim
tespit edilmiştir. Atık cam tozunun zeminin makaslama dayanımı parametrelerine olan
etkisi ayrıca değerlendirilmiştir. Stabilize edilen örnekler ıslanma-kuruma ve donmaçözülme
döngülerine tabi tutularak doğal koşullar altında dayanımlarındaki değişim
miktarı öngörülmeye çalışılmıştır. XRD yöntemi ile toprak örneklerinin stabilizasyon
işlemi sonrası mineralojik değişimleri incelenmiştir. SEM tekniği kullanılarak
mikroyapısal analiz çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile şişen killerin
mühendislik özelliklerinin geliştirilmesinde atık camların katkı malzemesi olarak tek
başına kullanıldığında etkilerinin sınırlı olduğu anlaşılmıştır. Cam tozunun alkali
maddeler ile aktivitesi sağlandığında stabilizasyon işleminin başarısının arttırılabileceği
gözlenmiştir. Stabilizasyon malzemesi olarak CaO ile aktive edilmiş atık cam tozunun
kullanıldığı deneylerde daha verimli sonuçlar elde edilmiştir. %15 cam tozu ve %5 CaO
katkılı örneklerin 14 günlük kür süresi sonunda tek eksenli sıkışma dayanımında % 291
oranında artış olduğu tespit edilmiştir. Cam tozuna ek olarak CaO ile hazırlanan
örneklerin serbest şişme indeksinde %72.7 oranında düşüş olduğu belirlenmiştir.
Islanma-kuruma ve donma-çözülme döngüleri sonunda örneklerin dayanımları kendi
içinde değerlendirildiğinde en etkili katkı türünün %15 cam tozu + %5 CaO olduğu
anlaşılmıştır. %15 cam tozu ve %5 CaO ile stabilize edilen zeminin 2 ıslanma-kuruma
döngüsü sonunda tek eksenli sıkışma dayanımı 2052.4 kPa olarak belirlenmiştir. Islanmakuruma
sonrası örneğin dayanımında düşüş beklenirken bu durumun aksine dayanım
değerinde %179.6 oranında bir artış olduğu saptanmıştır. 3 donma-çözülme döngüsü
sonunda en yüksek dayanım değeri ise 548.7 kPa ile %15 cam tozu + %5 CaO katkılı
örnekte elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Ankara Kili, Şişme, Atık cam, Stabilizasyon, Islanma-kuruma,
Donma-çözülme. | tr_TR |
dc.contributor.department | Jeoloji Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2019-10-21T12:24:01Z | |