Improvment of expansive soil using indusrial wastes

Abstract

Şişen killer dünyada geoteknik ve yapı mühendisliği açısından sorun oluşturan bir zemin türüdür. Dünyada yıllık milyarlarca dolarlık maliyetlere onarılabilen hasarların oluşturmasına sebep olmaktadır. Şişen killer suyla temasa geçmeleri durumunda önemli oranda hacim artışıyla karşılaşılmaktadır. Bu hacim değişimi şişme ve büzülme olarak kendini göstermektedir.Endüstriyel atıkların inşaat sektöründe kullanılmaya başlaması yeni bir fakir olarak ortaya çıkmamıştır. Bu konu ile ilgili çalışmalar 1970 li yıllara kadar gitmektedir. Bu çalışmada, lignin, kablo kaplaması plastik, pirinç kabuğu unu (RHP), pirinç kabuğu külü (RHA) ve araba lastiği külü (TA) kullanılarak şişen killerin iyileştirilmesi çalışılmıştır. Deneylerde kullanılan şişen kil kırmızı kil ile bentonitin karıştırılmasıyla elde edilmiştir. Lignin, kablo kaplaması plastik ve pirinç kabuğu unu ağırlıkça %20 ye kadar ve pirinç kabuğu külü (RHA) ile araba lastiği külü (TA) ise %10 a kadar değişik oranlarda şişen kile katılmıştır. Hazırlana numuneler üzerinde kıvam limitleri, şişme ve serbest basınç deneyleri yapılmıştır.Deney sonuçlarında %20 lignin katılan numune hariç bütün numunelerde likit limit ve plastisite indeklerinde azalma gözlendi. Ayrıca, kablo kaplaması plastik, RHP ve RHA artmasıyla şişme yüzdesinde azalma gözlendi. Bununla beraber, ligninde %10 a kadar ve TA %5 e kadar şişme oranında azalma gözlendi. Ligninin ve TA in oranlarının artmasıyla şişmede yüzdesinde artış gözlendi. Lignin için %10 ve TA için %5 şişme yüzdesi açısından değerlendirildiğinde optimum olarak belirlendi.Lignin, RHP ve RHA katılması ve ayrıca kür zamanının şişen kilin serbest basınç dayanımı üzerinde iyileştirirci etkisi olduğu gözlendi.Anahtar kelimeler: Zemin iyileştirme, Şişen killer, Şişme, Atık maddeler

Expansive soils present significant geotechnical and structural engineering challenges the world over, with costs associated with expansive behavior estimated to run into several billion annually. Expansive soils are soils that experience significant volume change associated with changes in water contents. These volume changes can either in the form of swell or in the form shrinkage.The idea of using recycled materials in construction applications is not a new concept. Reports on this subject can be found dating back to the 1970?s. In this study, lignin, wire plastic, rice husk powder (RHP), rice husk ash (RHA) and tire ash (TA) were used for stabilization of expansive soils. The expansive soil is prepared in laboratory as a mixture of red clay and Bentonite. Lignin, wire plastic and rice husk powder were added to the expansive soil with percentage of stabilizer varying from 0 to 20 percent by mass, and different quantities of rice husk ash and tire ash from 0 to 10% by mass were added to expansive soil. Atterberg limits,swelling percentage and unconfined compressive strength were determined for the samples.It was found that all samples except the 20% lignin treated sample show a decrease in liquid limit and plastic index. Also, Swelling percentage decreased with increasing wire plastic, RHP and RHA percentages, while up to10% lignin and 5% TA swelling percent was decreased. Further increased of lignin and TA (10%lignin and 5%TA) was found to be the optimum with regard to swelling percent.It was found that lignin, RHP, RHA and curing duration had a significant positive influence on the unconfined compressive strength of the clay.Keywords: Soil Stabilization, Expansive Soil, Swelling, Waste Materials.