Kalsiyum karbit atığı ile kil zeminlerin iyileştirilmesi ve karşılaştırmalı analizi

Abstract

Bu tez kapsamında zayıf ve şişebilen zeminlerin şişme ve dayanım parametrelerinin asetilen sanayi üretiminden geriye kalan kalsiyum karbit atığı ile iyileştirilebilirliğinin kireç ve uçucu kül ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda Tokat Karben A.Ş' den temin edilen Bentonit ve 40 Nolu elek altına geçen dere kumu %75-%25 bentonit/kum karışımı olacak şekilde karıştırılmış ve deneyler için ham numune elde edilmiştir. Bentonit/kum karışımlarına ağırlığının kütlece %5, %10, %15 oranlarında kalsiyum karbit atığı, kireç ve uçucu kül katılarak her bir karışımın optimum su içeriklerinde numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numuneler 1, 7, 14, 21 ve 28 günlük kürlenmeye bırakılarak her kür gününde çeşitli deneyler uygulanmıştır. Deneylerin aynı su içeriği ve sıkışıklıkla yapılması oldukça önemli bir unsur olduğundan başta saf numune olmak tüm karışımlar için hazırlanan numuneler bu hassasiyete uyularak deneylere hazırlanmıştır. Tüm katkı maddeleri için belirlenen karışım oranlarındaki numunelere her kür gününde serbest basınç deneyi, kesme kutusu deneyi ve şişme basıncı deneyleri yapılmış ve bu katkıların zemin iyileştirme performansları kür süreleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda kalsiyum karbit atığının ham numunenin serbest basınç dayanımı, kohezyonu, içsel sürtünmesi açısı ve şişme basıncı değerini çok ciddi manada iyileştirdiği saptanmıştır. Çalışmada kullanılan diğer katkılar ile birlikte değerlendirildiğinde kalsiyum karbit atığının kabul edilebilir sınırlarda olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca kullanılan katkı malzemelerinin; her bir karışım oranından 7. ve 30.günde numuneler alınarak X ışını kırınımı (XRD) yapılarak numunelerin mineralojik yapıları incelenip katkıların karışımın mineralojik yapısına etkisi incelenmiştir.

In this thesis, it is aimed to compare the swelling and strength parameters of weak and swellable soils with calcium carbide waste remaining from acetylene industry production with lime and fly ash. For this purpose, Bentonite obtained from Tokat Karben A.Ş. and the stream sand under the No. 40 sieve were mixed to be a 75% -25% bentonite / sand mixture and a raw sample was obtained for the experiments. Samples were prepared in optimum water contents of each mixture by adding 5%, 10%, 15% by weight of calcium carbide waste, lime and fly ash. The prepared samples were left to cure for 1, 7, 14, 21 and 28 days, and various experiments were carried out on each curing day. Since the experiments are carried out with the same water content and congestion, it is very important that the samples prepared for all mixtures, primarily pure samples, have been prepared for the experiments in accordance with this sensitivity. Uncofine compression test, shear box test and swelling pressure tests were carried out on the samples in the mixing ratios determined for all additives and the soil improvement performances of these additives were evaluated by considering the curing times. As a result of the experiments, it was determined that calcium carbide waste improved the unconfine compression tes, cohesion, internal friction angle and swelling pressure value of the raw sample very seriously. It was observed that other additives used in the study also improved the same level of pure sample. In addition, the additives used; By taking samples from each mixing ratio on the 7th and 30th days, X-ray diffraction (XRD) was performed to examine the microstructures of the samples and the effects of additives on the microstructure of the mixture.