Yıl: 2021 Cilt: 8 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1372 - 1384 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31202/ecjse.894046 İndeks Tarihi: 10-10-2022

Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri

Öz:
Bu çalışmada, siyah karbon kullanılarak stabilize edilen bir yol taban zemininin rijit yol kaplama kalınlığı ve maliyetine etkileri araştırılmıştır. Bu maksatla, katkısız zemin elek analizi, hidrometre, kıvam limitleri ve piknometre deneylerine tabi tutularak mühendislik özellikleri tespit edilmiştir. Akabinde, zemine ağırlıkça beş farklı oranda (%2,5, 5, 10, 15 ve 20) siyah karbon katılarak stabilize karışım numuneleri hazırlanmıştır. Katkısız ve stabilize numuneler, standart proktor deneyine tabi tutularak maksimum kuru birim ağırlıkları ve optimum su muhtevaları tespit edilmiştir. Hazırlanan karışım numuneleri, 28 günlük kür süresi sonrası serbest basınç ve CBR deneylerine maruz bırakılmıştır. Elde edilen veriler kullanılarak AASHTO metoduna göre rijit yol kaplama kalınlığı ve maliyeti analiz edilmiştir. Deney sonuçlarına göre, en yüksek basınç dayanımının %10 siyah karbon katkılı karışımdan elde edildiği ve bu orandaki karışımın CBR değerinin katkısız zemine kıyasla 2,87 kat arttığı görülmüştür. Sonuç olarak, %10 siyah karbon ile yapılan zemin stabilizasyonu sayesinde, kaplama kalınlığını 3 cm ve rijit üstyapı maliyetini %9,68 oranında azalttığı belirlenmiştir.
Anahtar Kelime: Zayıf Zemin Siyah Karbon Stabilizasyon CBR AASHTO metodu Rijit Kaplama.

Effects of Carbon Black Stabilized Soil on Rigid Pavement Thickness and Cost

Öz:
In this study, the effects of a road subgrade stabilized using black carbon on the rigid road pavement thickness and cost were investigated. For this purpose, pure soil was subjected to sieve analysis, hydrometer, consistency limits and pycnometer tests to determine its engineering properties. Afterwards, stabilized mixture samples were prepared by adding black carbon in five different ratios (2.5, 5, 10, 15 and 20%) to the soil. Pure and stabilized samples were subjected to the standard proctor test, maximum dry unit weights and optimum water contents were determined. Mixture samples prepared were subjected to unconfined compression and CBR tests after 28 days of curing period. Rigid road pavement thickness and cost were analyzed according to the AASHTO method using the data obtained. According to the test results, it was observed that the highest compressive strength was obtained from the mixture with 10% black carbon and the CBR value of the mixture at this ratio increased by 2.87 times compared to the pure soil. As a result, thanks to the soil stabilization using 10% black carbon, it was determined that the pavement thickness reduced by 3 cm and the rigid pavement cost by 9.68%.
Anahtar Kelime: Weak soil Carbon Black Stabilization CBR AASHTO method Rigid Pavement.

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1]. Uzuner.B.A.,“Temel Mühendisliğine Giriş”, Derya Kitabevi Trabzon, (2016)
  • [2]. Tunç, A.,“Yol Mühendisliğinde Geoteknik ve Uygulmaları”, Nobel Yayınevi, Ankara, (2002).
  • [3]. Tunç, A.,“Yol Malzemeleri ve Uygulamaları”, Nobel Yayınevi, Ankara, (2007).
  • [4]. Geçkil, T., Tanyıldızı,M.M.,Yıldıran E.S., “Yüksek Fırın Cürufu ile Stabilize Edilmiş Killi Bir Zeminin Esnek Üstyapı Tabaka Kalınlıklarına ve Maliyetlerine Etkileri”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2020, 32 (2), 509-520.
  • [5]. Çetin, A.Y, “Yüksek Plastisiteli Kil Zeminlerin Alternatif Malzemeler İle Yüzeysel Zemin Stabilizasyonu”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011.
  • [6]. Bilgen, G., Kavak, A., Çapar, Ö. F.,“Düşük plastisiteli bir kilde katkı olarak çelikhane cürufunun kullanılması ve kireç ile etkileşiminin araştırılması”, Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 2012, 2 (2), 30-38.
  • [7]. Karatai, T.,R., Kaluli, J.W., Kabubo, C., Thiong G.,“ Soil Stabilization Using Rice Husk Ash and Natural Lime as an Alternative to Cutting and Filling in Road Construction”, Journal of Construction Engineering and Management, 2017, 143(5).
  • [8]. Muntohar, A.S. and Hantoro, G., “Influence of rice husk ash and lime on engineering properties clayey subgrade”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering(EJGE), 2000, 5.
  • [9]. Alhassan, M. and Mustapha, A.M., “Effect of Rice Husk Ash on Cement Stabilized Laterite”, Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies, 2007, July-December, p. 4758.
  • [10]. Okafor, F.O.and Okonkwo, U.N., “Effects of Rice Husk Ash on Some Geotechnical Properties of Lateritic Soil”, Nigerian Journal of Technology, 2009, 28 (1), 46-52.
  • [11]. Shabana S., Anshi C., Shamseera P., Shyamili T. M., Sruthi V., Suhaira P., “Study on CBR values of soıl wıth crushed coconut shells” International Journal of Advanced Engineering Technology 2014, 05,03, July-September, 55-58.
  • [12]. Basha, E. A., Hashim, R., Mahmud, H. B., Muntohar, A. S., “Stabilization of Residual Soil with Rice Husk Ash and Cement”, Construction and Building Materials, 2005, 19, 448–453.
  • [13]. Akbulut, S., Arasan, S., Ekrem Kalkan, E., “Modification of clayey soils using scrap tire rubber and synthetic fibers”. Applied Clay Science, 2007, 38, 23–32.
  • [14]. Brooks, R.M., “Soil Stabilization with Fly Ash and Rice Husk Ash”, International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences, 2009, 1, 3, 209-217.
  • [15]. Karaman, M. ve Ecemiş, N. “Kum - lastik kırpıntı çapının ve karışım oranının sıvılaşma potansiyeline etkisinin sarsma tablası deneyleri ile incelenmesi”, 7. Geoteknik Sempozyumu, 2017, İstanbul.
  • [16]. Keskin, S. ve Laman, M., “Atık lastik - kum karışımlarının kayma mukavemetinin laboratuar deneyleriyle incelenmesi.”, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi,2012, 27(2), 27-35.
  • [17]. Eryılmaz H. ve Demirarslan K.O., “Ömrünü tamamlamış lastiklerin (ÖTL) sıvılaştırılarak geri dönüşümünün araştırılması”, Sürdürülebilir Mühendislik Uygulamaları ve Teknolojik Gelişmeler, 2019, 2(1), 50-56.
  • [18]. Işık, F. ve Akbulut R.K. (2018). Geri Dönüştürülmüş Karbon Karasının Killi Zeminlerin Kıvam Limitlerine Etkisi. / Iğdır Univ. J. Inst. Sci. & Tech. 8(2): 123-130, 2018.
  • [19]. Kumar S.N, Reddy A. S. T., Kumar P.V., “Utilization Of Carbon Black Waste For Subgrades In Flexible Pavements” Internatıonal Journal Of Scıentıfıc & Technology Research, 2019, 8, 12, 1817-1820
  • [20]. Devlet H, “Killi zeminler üzerinde atık lastik ve gazbetonun etkilerinin değerlendirilmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020.
  • [21]. Geçkil, T, Sarıcı, T, Karabaş, B., “Siyah Karbon ile Stabilize Edilen Taban Zeminin Yol Esnek Üst Yapı Maliyetine Etkisi”, Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (23) , 222-235, 2021.
  • [22]. Geçkil, T, Tanyıldızı, M, Yıldıran, E., “Yol Altındaki Killi Bir Zeminin Uçucu Kül ile İyileştirilmesinin Karayolu Üstyapısına ve Maliyetine Etkileri”, Savunma Bilimleri Dergisi, (38) , 1-21, 2020.
  • [23]. Siyah Karbon Teknik Bilgi: https://eracevre.com/pdf/Carbon_Black_Brochure.pdf “Green Karbon Black” (Erişim Tarihi:25.09.2020)
  • [24]. Yılmaz.I, Yıldıran M., Keskin İ, “Zemin Mekaniği Laboratuvar Deneyleri ve Çözümlü Problemler”, Seçkin Kitabevi Ankara, (2017).
  • [25]. Karayolları Beton Yol Üstyapılar Projelendirme Rehberi., T.C. Ulaştırma Bakanlığı Karayolları Genel Müdürlüğü Teknik Araştırma Dairesi Başkanlığı Üstyapı Şubesi Müd., Ankara, 2019.
  • [26]. AASHTO, “ Interim Guide For Design of Pavement Structures”, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C.,1993.
  • [27]. Milli Eğitim Bakanlığı, “Kimya Teknolojisi Karbon Karaları ve Testleri”, (524KI0246), Ankara, 2011.
  • [28]. Kızıltaş, Ü., “Lastik Üretiminde Katkı Elemanlarının Özelliklere Etkisi”, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999.
  • [29]. Geçkil, T., “Siyah Karbonun Bitümlü Sıcak Karışımların Özelliklerine Etkisinin Araştırılması”, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008.
  • [30]. Uzuner.B.A., “Temel Zemin Mekaniği”, Derya Kitabevi Trabzon, (2014).
  • [31]. Tunç, A., “Kaplama Mühendisliği ve Uygulamaları”, Asil Yayın Dağıtım, Ankara, (2004).
  • [32]. Tunç, A., “Yol Malzemeleri ve Uygulamaları”, Nobel Yayınevi, Ankara, (2007)
  • [33]. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Birim Fiyatları: http://www.birimfiyat.net, (Erişim Tarihi:25.09.2020).
APA Geçkil T, SARICI T, KARABAŞ B (2021). Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. , 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
Chicago Geçkil Tacettin,SARICI TALHA,KARABAŞ BAHADIR Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. (2021): 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
MLA Geçkil Tacettin,SARICI TALHA,KARABAŞ BAHADIR Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. , 2021, ss.1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
AMA Geçkil T,SARICI T,KARABAŞ B Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. . 2021; 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
Vancouver Geçkil T,SARICI T,KARABAŞ B Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. . 2021; 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
IEEE Geçkil T,SARICI T,KARABAŞ B "Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri." , ss.1372 - 1384, 2021. 10.31202/ecjse.894046
ISNAD Geçkil, Tacettin vd. "Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri". (2021), 1372-1384. https://doi.org/10.31202/ecjse.894046
APA Geçkil T, SARICI T, KARABAŞ B (2021). Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 8(3), 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
Chicago Geçkil Tacettin,SARICI TALHA,KARABAŞ BAHADIR Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. El-Cezerî Journal of Science and Engineering 8, no.3 (2021): 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
MLA Geçkil Tacettin,SARICI TALHA,KARABAŞ BAHADIR Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, vol.8, no.3, 2021, ss.1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
AMA Geçkil T,SARICI T,KARABAŞ B Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2021; 8(3): 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
Vancouver Geçkil T,SARICI T,KARABAŞ B Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2021; 8(3): 1372 - 1384. 10.31202/ecjse.894046
IEEE Geçkil T,SARICI T,KARABAŞ B "Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri." El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 8, ss.1372 - 1384, 2021. 10.31202/ecjse.894046
ISNAD Geçkil, Tacettin vd. "Siyah Karbon Stabilizasyonlu Zeminin Rijit Kaplama Kalınlığı ve Maliyetine Etkileri". El-Cezerî Journal of Science and Engineering 8/3 (2021), 1372-1384. https://doi.org/10.31202/ecjse.894046