Düşük Plastisiteli Bir Kilde Katkı Olarak Çelikhane Curufunun Kullanılması ve Kireç ile Etkileşiminin Araştırılması

Abstract

Çelikhane curufu (Basic Oxygen Furnace Slag-BOS) çelik üretimi esnasında ortaya çıkan ve üretici fabrikalarda yüksek tonajlı bir atık olarak istiflenen bir ara malzemedir. Bu çalışmada, çelikhane curufunun killi zeminlerin geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesinde katkı olarak kullanımı, kireç ile etkileşimi ve en uygun karışım oranı araştırılmış. Bu sayede, killi zeminlerin geoteknik özelliklerinde iyileştirme sağlanırken, yüksek tonajlı endüstriyel bir atığında geri dönüşümü sağlanmış olacaktır. Çalışmada, düşük plastisiteli kil olarak, Adapazarı-Kocaeli illeri arasında bulunan Uzunçiftlik beldesinden temin edilen kil kullanılmıştır. Uzunçiftlik kiline farklı oranlarda BOS ve kireç karıştırılarak hazırlanan numunelere, kimyasal zemin stabilizasyonunda uygulanması gereken deneylerle ilgili olan ASTM D4609 standardına uygun olarak deneyler uygulanmıştır. Deney sonuçlarına göre, Uzunçiftlik kilinin serbest basınç değeri 279 kPa dır ve bu basınç altında %15 oranında birim şekil değiştirme yapmaktadır. Uzunçiftlik kiline ağırlıkça %3.33 oranında BOS eklenmesi halinde, serbest basınç değeri 28 gün sonunda, 960 kPa'a çıkmaktadır. %5 kireç ile hazırlana karışımda ise serbest basınç değeri 2700 kPa ya yükselmektedir. %5 kireç ve %3.33 BOS ile hazırlanan karışım da ise serbest basınç 4000 kPa değerine yükseltmekte ve birim şekil değiştirme oranı %2'lere düşmektedir. Aynı karışım, %6 olan yaş Kaliforniya taşıma oranı (CBR) değerini 23 kat artırarak %135 değerine yükseltmektedir. Yaptığımız çalışma, henüz endüstriyel bir atık olarak anılan çelikhane cürufunun, killerin mukavemet özelliklerinde istenilen yönde artışlar meydana getirdiği ve kireç ile birlikte kullanılması durumunda çok daha etkin bir katkı malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri

“…Bu amaçla, düşük plastisiteli kil bir zeminin iyileştirilmesi için yüksek fırın cürufu ve kireç kullanılan bir çalışmada, zeminin serbest basınç dayanımı %3,3 cüruf kullanımı ile 3,4 kat, %5 kireç kullanımı ile 9,7 kat artış göstermiştir. Katkılar, zemine aynı oranlarda birlikte katıldıklarında bu artışın 14,3 kata çıktığı ve zemindeki birim şekil değiştirmenin %15'den %2'ye düştüğü görülmüştür [6]. Kil bir zeminin iyileştirilmesi amacıyla %2 kireç ve %20 pirinç kabuğu külünün birlikte kullanılmasıyla, zemin CBR değerinin %80 arttığı ve şişme potansiyelinin %70 kadar azaldığı tespit edilmiştir [7].…”

Kil Zeminin Dayanımı Üzerinde Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufu Katkılarının Etkisi ve Karşılaştırmalı Analizi

“…Killi zeminlerin iyileştirilmesinde kireç ve yüksek fırın curufunun etkileşimini araştırıldığında, YFC kireç ile karıştırıldığında plastisiteyi düşürmekte, tek başına bir etkisi bulunmamaktadır. YFC tek başına kullanıldığında serbest basınç dayanımını 2 kat artırırken, %5 kireç + %3.33 YFC katkılı karışımı serbest basınç dayanımını 11 kat artırmaktadır [22].…”

Investigation of geotechnical properties and bearing capacity performance of blast furnace slag

“…Sivrikaya ve diğ. [9] Yukarıda özetlenmeye çalışılan araştırmalardan görüldüğü üzere YFC sahip olduğu mekanik özellikler ile çeşitli mühendislik uygulamalarında kullanılmaktadır. Ancak, bu malzemeden maksimum verimin alınabilmesi amacıyla dane boyutu, kompaksiyon enerjisi ve boşluk sıvısı gibi davranışları üzerinde etkili olan mühendislik parametrelerinin detaylı bir şekilde incelenmesi gerekmektedir.…”