Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği
Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 47 - 56 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.870466 İndeks Tarihi: 29-07-2022
Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği
Öz: Kayseri Volkanik cürufu (VC), patlayıcı volkanik aktivite sonucu oluşan zemin ebatlarında ponza, kaya kırıntıları, puzolanik mineraller ve volkanik kül içeren doğal malzemelerdir. Volkanik cüruf, konik cüruf tepeleri şeklinde doğada hazır agrega olarak bulunmakta veya yapı temel kazılarından atık olarak çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Kayseri'de doğal olarak bol miktarda bulunan volkanik cüruf agregaların, kaynakların sınırlı olduğu bölgelerde yol veya havaalanı kaplamalarının yapımında doğrudan veya çimento ile stabilize edildikten sonra kullanılabilirliğini ortaya koymak ve dolgu malzemelerinin çeşitlendirilmesini teşvik etmektir. Elde edilen sonuçlar, VC’nin yol dolgu ve alttemel tabakası için uygun olduğu ancak yol temel tabakalarında kullanılması için, yeterli dayanıma sahip olmadığı ve zemin iyileştirme yapılmadan temel dolgusunda kullanılamayacağını göstermiştir. VC'nin karayollarının temel tabakasında kullanımını araştırmak için, %3 ve %5 çimento ile stabilize edilerek dayanım deneyleri yapılmıştır. En iyi sonuç olarak, %5 çimento karışımıyla 7 ve 28 günlük UCS dayanımı sırasıyla 3,1 MPa ve 4,97 MPa ve CBR dayanımı sırasıyla %108,4 ve %148,6 elde edilmiştir. Bu değerler, karayollarında temel tabakası için standartlarda belirtilen dayanım gereksinimini karşılamıştır. Sonuç olarak, volkanik cürufların çimento ile stabilize edilmesiyle geoteknik özelliklerinin iyileştirilebileceği ve esnek kaplamalı yolların taban dolgu, alttemel ve temel tabakalarında ve her türlü dolgularda inşaat malzemesi olarak kullanılabileceği ortaya koyulmuştur.
Anahtar Kelime: Usability of Kayseri volcanic slags as filling material on flexible paved roads
Öz: Kayseri Volcanic slag (VC) is a natural material containing soil-sized rock fragments, pozzolanic minerals and volcanic ash formed as a result of explosive volcanic activity. Volcanic slag exists as ready aggregate in nature in the form of conical slag hills or as waste from building foundation excavations. The purpose of this study is to demonstrate the usability of the volcanic slag aggregates, which are naturally abundant in Kayseri, and after stabilization with cement in the construction of road or airport pavements and to encourage the diversification of filling materials in regions where resources are limited. The results have shown that VC is suitable for road fill and subbase layer, but it does not have sufficient strength to be used in road base layers and cannot be used in fill of base layer of highways without soil improvement. In order to investigate the use of VC in the base layer of highways, strength tests were conducted by stabilizing it with 3% and 5% cement. As the best result, with 5% cement mixture by weight, 7 and 28 days UCS strength of 3.1 MPa and 4.97 MPa were obtained, respectively, and CBR strength was obtained at 108.4% and 148.6%, respectively. These values meet the strength requirement specified in the standards for the base layer of the highways. As a result, it has been demonstrated that the geotechnical properties of volcanic slags can be improved by stabilizing them with cement, and can be used as a construction material in base fill, subbase and base layers of flexible paved roads and in all kinds of fillings.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Fisher R.V., Proposed classification of volcaniclastic sediments and rocks, Geological Society of America Bulletin, 72, 409-414, 1961.
- 2. Schmid R., Descriptive nomenclature and classification of pyroclastic deposits and fragments, Geologische Rundschau, 70, 794-799, 1981.
- 3. Franesqui, M.A., Yepes, J., García-González, C., Improvement of moisture damage resistance and permanent deformation performance of asphalt mixtures with marginal porous volcanic aggregates using crumb rubber modified bitumen, Constr Build Mater, 328–39, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2018.12.181, 2019.
- 4. Saltan M, Fındık FS, Stabilization of subbase layer materials with waste pumice in flexible pavement, Building and Environment, 43, 415-421, 2008.
- 5. Nwakaire C.M., Yap S.P., Onn C.C., Yuen C.W., Ibrahim H.A., Utilisation of recycled concrete aggregates for sustainable highway pavement applications; a review, Construction and Building Materials, 235, 2020.
- 6. Yaowarat, T., Horpibulsuk, S., Arulrajah, A., Maghool, F., Mirzababaei, M., Rashid, A.S.A., Chinkulkijniwat, A., Cement stabilisation of recycled concrete aggregate modified with polyvinyl alcohol, International Journal of Pavement Engineering, 1-9, 2020.
- 7. Sanger, M., Natarajan, B. M., Wang, B., Edil, T., Ginder-Vogel, M., Recycled concrete aggregate in base course applications: Review of field and laboratory investigations of leachate pH., Journal of hazardous materials, 385, 121562, 2020.
- 8. Ene E, Okagbue C., Some basic geotechnical properties of expansive soil modified using pyroclastic dust, Engineering Geology, 107 (1-2), 61-65, 2009.
- 9. Kaya A., Durukan S., Utilization of bentonite- embedded zeolite as clay liner, Applied Clay Science, 25 (1), 83-91, 2004.
- 10. Kordnaeij A., Moayed R.Z., Soleimani M., Shear wave velocity of zeolite-cement grouted sands, Soil Dynamics, 122, 196-210, 2019
- 11. Shi J.X., The applications of zeolite in sustainable binders for soil stabilization, Applied Mechanics and Materials, 112 (5), 256–259, 2013.
- 12. Chen Z., Wang Z., Research on pavement performance of volcanic ash mixture as road base and mechanism. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 4 (1), 18-23, 2009.
- 13. Tian X., Li C., Zhao F., Liu Z., Study on properties of steel slag-blast furnace slag-zeolite binder for solidification/stabilization of heavy metals, Earth and Environmental Science, 227 (5), 052-070, 2019.
- 14. Amini O., Ghasemi M., Laboratory study of the effects of using magnesium slag on the geotechnical properties of cement stabilized soil, Construction and Building Materials, 223, 409-420, 2019.
- 15. Seyfe M., Geremew A., Potential Use Of Cinder Gravel as an Alternative Base Course Materıal Through Blending With Crushed Stone Aggregate and Cement Treatment, Journal of Civil Engineering, Science Technology, 10 (2), 101-112, 2019.
- 16. Hearn G.J., Otto A., Greening P.A.K., Endale A.A., Etefa D.M., Engineering geology of cinder gravel in Ethiopia: prospecting, testing and application to low- volume roads, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 78 (5), 3095-3110, 2019.
- 17. Luo, Q., Liang, D., Wang, T., Zhang, L., & Jiang, L., Application of High-Vesicularity Cinder Gravels to Railway Earth Structure in Ethiopia. Journal of Materials in Civil Engineering, 32 (11), 04020347, 2020.
- 18. Orense R.P., Zapanta A., Hata A., Towhata I., Geotechnical characteristics of volcanic soils taken from recent eruptions, Geotechnical and Geological Engineering, 24 (1), 129-161, 2006.
- 19. Little, D.N., Nair, S., NCHRP Web-Only Document 144: Recommended practice for stabilization of subgrade soils and base material, Contractor’s Final Task Report for NCHRP Project 20-07, Transportation Research Board of the National Academies., 2009.
- 20. Okogbue, C.O., Aghamelu, O.P., Performance of pyroclastic rocks from Abakaliki Metropolis (southeastern Nigeria) in road construction projects, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 72 (3), 433-446 2013.
- 21. García-González, C., Yepes, J., Franesqui, M.A., Geomechanical characterization of volcanic aggregates for paving construction applications and correlation with the rock properties, Transportation Geotechnics, 24 (100383), 2020.
- 22. Gajewska, B., Kraszewski, C., Rafalski, L., Significance of cement-stabilised soil grain size distribution in determining the relationship between strength and resilient modulus, Road Materials and Pavement Design, 19 (7), 1692-1701, 2018.
- 23. Guo, R., Nian, T., Li, P., Fu, J., Guo, H., Anti-erosion performance of asphalt pavement with a sub-base of cement-treated mixtures, Construction and Building Materials, 223, 278-287, 2019.
- 24. Shalabi, F. I., Mazher, J., Khan, K., Alsuliman, M., Almustafa, I., Mahmoud, W., Alomran, N., Cement- stabilized waste sand as sustainable construction materials for foundations and highway roads, Materials, 12 (4), 600, 2019.
- 25. Fırat, S., Dikmen, S., Yılmaz, G., Khatib, J. M., Characteristics of Engineered Waste Materials Used for Road Subbase Layers, KSCE Journal of Civil Engineering, 24 (9), 2643-2656, 2020.
- 26. Chen, M., Wen, P., Wang, C., Chai, Z., Gao, Z., Evaluation of particle size distribution and mechanical properties of mineral waste slag as filling material, Construction and Building Materials, 253, 119183, 2020.
- 27. Liu, J., Yu, B., Wang, Q., Application of steel slag in cement treated aggregate base course, Journal of Cleaner Production, 269, 121733, 2020.
- 28. Yaowarat, T., Horpibulsuk, S., Arulrajah, A., Maghool, F., Mirzababaei, M., Rashid, A.S.A., Chinkulkijniwat, A., Cement stabilisation of recycled concrete aggregate modified with polyvinyl alcohol, International Journal of Pavement Engineering, 1-9, 2020.
- 29. Firat S., Cömert A., Curing time effects on CBR of stabilized kaoline with fly ash, lime and cement, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 26 (4), 719-730. 2011.
- 30. Yiğit B., Salihoğlu G., Mardani-Aghabaglou A., Salihoğlu N.K., Özen S., Recycling of sewage sludge incineration ashes as construction material, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (3), 1647-1664, 2020.
- 31. Türk Standartları Enstitüsü, TS-9581 Şehiriçi Yollar- Esnek Üstyapılı Alttemel ve Temel Tabakaları Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü Ankara, Türkiye, 1991.
- 32. T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü, Karayolu Teknik Şartnamesi, Bölüm 400: Yol Üst Yapısı, Karayolları Genel Müdürlüğü Matbaası, Ankara, 2013.
- 33. Akbulut, H., Gürer, C., Use of aggregates produced from marble quarry waste in asphalt pavements, Building and Environment 42 (5), 1921–1930.
| APA | Acar M (2022). Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. , 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| Chicago | Acar Mehmet Cemal Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. (2022): 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| MLA | Acar Mehmet Cemal Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. , 2022, ss.47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| AMA | Acar M Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. . 2022; 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| Vancouver | Acar M Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. . 2022; 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| IEEE | Acar M "Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği." , ss.47 - 56, 2022. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| ISNAD | Acar, Mehmet Cemal. "Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği". (2022), 47-56. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.870466 |
| APA | Acar M (2022). Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(1), 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| Chicago | Acar Mehmet Cemal Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.1 (2022): 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| MLA | Acar Mehmet Cemal Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.1, 2022, ss.47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| AMA | Acar M Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(1): 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| Vancouver | Acar M Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(1): 47 - 56. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| IEEE | Acar M "Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.47 - 56, 2022. 10.17341/gazimmfd.870466 |
| ISNAD | Acar, Mehmet Cemal. "Esnek Kaplamalı yollarda Kayseri volkanik cüruflarının dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliği". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/1 (2022), 47-56. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.870466 |
