Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı

YİĞİTTEKİN, Esra Sunduz; BAĞRIAÇIK, BAKİ; USLU, Fatıma Masume; DİNÇER, Sadık; DELİK, Anıl

doi:10.28948/ngmuh.898554

Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı

Baki BAĞRIAÇIK, (Çukurova Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Adana, Türkiye)

Fatıma Masume USLU, (Çukurova Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Adana, Türkiye)

Esra Sunduz YİĞİTTEKİN, (Çukurova Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Adana, Türkiye)

Anıl DELİK, (Çukurova Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Adana, Türkiye)

Sadık DİNÇER (Çukurova Üniversitesi, Biyoloji Bölümü, Adana, Türkiye)

Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

4 0

Yıl: 2021 Cilt: 10 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 704 - 711 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.28948/ngmuh.898554 İndeks Tarihi: 29-11-2021

Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı

Öz:

Son yıllarda, özellikle büyük kentlerde artan nüfusa bağlıolarak arazi kullanımı git gide artmaktadır. Bu durumda,temel zemini bakımından yeterli kriterli sağlayan arazilerinkullanımının yanı sıra bu kriterleri sağlamayan arazilerinkullanımını da zorunlu hale getirmiştir. Temel zeminibakımından yeterli kriterleri sağlamayan arazilerde, kireç,uçucu kül, yüksek fırın cürufu gibi katkılarla zeminiyileştirme yapılarak istenilen kriterlere ulaşılmaktadır.Ancak bu katkılar doğada CO2 salınımını artırdığı içinçevre dostu değillerdir. Bu nedenle, bu katkıların yeriniyeni nesil çevre dostu zemin iyileştirme katkılarıalmaktadır. Bu katkılardan bir tanesi enjekte edildiği zeminiçerisinde CaCO3 üreterek iyileşme sağlayan BacillusSp.’dir. Bu bağlamda çalışma kapsamında, yüksekplastisiteli kil (CH) ve kumlu kil (SC) türü iki farklı zemintüründe yeni nesil iyileştirme katkısı olan Bacillus Sp.kullanılarak, donma çözülme döngüleri altında mukavemetve şişme basıncı davranışları araştırılmıştır. Sonuçlaragöre, Bacillus Sp.’nin CH ve SC türü zeminlerde,mukavemet ve şişme basıncı parametrelerininiyileştirilmesinde olumlu yönde katkısı olduğubelirlenmiştir.

Anahtar Kelime:

The behavior of Bacillus sp. improved soils under freeze-thaw effect

Öz:

In recent years, the need for land has been increasing dueto the increasing population, especially in big cities. Inaddition to the use of lands that meet sufficient criteria interms of foundation soils, it has become compulsory to uselands that do not meet these criteria. In lands that do notmeet sufficient criteria in terms of basic soils, improvementis made by using classical additives such as lime, fly ash,blast furnace slag. However, these additives are notenvironmentally friendly as they increase CO2 emissions innature. Therefore, in recent years, there has been an interestin new environmentally friendly additives alternative tothese additives. One of these additives is Bacillus Sp. whichprovides improvement in the soils by producing CaCO3 inthe soil where it is injected. In this study, strength andswelling pressures were investigated under freeze-thawcycles on high plasticity clay (CH) and sandy clay (SC)soils injected with Bacillus Sp. According to the results, itwas determined that Bacillus Sp. contributed positively tothe improvement of the strength and swelling pressureparameters of soils.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] H. Tremblay, D. Josée, L. Jacques, and L. Serge, Influence of the nature of organic compounds on fine soil stabilization with cement. Canadian Geotechnical Journal 39(3), 535-46, 2020. https://doi.org/ 10.1139/t02-002
[2] F. G. Bell, Lime stabilization of clay minerals and soils. Engineering geology 42(4), 223-37, 1996. https://doi.org/10.1016/0013-7952(96)00028-2
[3] A. Arulrajah, Y. Mohammadjavad, M.D. Mahdi, H. Suksun, W.B. Myint and L. Melvyn, Evaluation of fly ash-and slag-based geopolymers for the improvement of a soft marine clay by deep soil mixing. Soils and Foundations 58(6):1358-70, 2018. https://doi.org/ 10.1016/j.sandf.2018.07.005
[4] A. Kumar and P.V. Sivapullaiah, Improvement of strength of expansive soil with waste granulated blast furnace slag. In GeoCongress 2012: State of the Art and Practice in Geotechnical Engineering, 3920-8, 2012. https://doi.org/10.1061/9780784412121.402
[5] M. Kianimehr, T.S. Piltan, M.B.Seyed, M. Alireza and A. Arul, Utilization of recycled concrete aggregates for light-stabilization of clay soils. Construction and Building Materials 227, 116792, 2019. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116792
[6] M.P. Bilondi, M.T. Mohammad and T. Vahid, Experimental investigation of using a recycled glass powder-based geopolymer to improve the mechanical behavior of clay soils. Construction and Building Materials 170, 302-13, 2018. https://doi.org/10.1016/ j.conbuildmat.2018.03.049
[7] A. Ateş, Mechanical properties of sandy soils reinforced with cement and randomly distributed glass fibers (GRC). Composites Part B: Engineering 96, 295-304, 2016. https://doi.org/10.1016/j.compositesb. 2016.04.049
[8] S. N. Esmaeilpour, T. G. Abbasali, K. T. Mohammadreza and J. C. Asskar, Improvement of the engineering behavior of sand-clay mixtures using kenaf fiber reinforcement. Transportation Geotechnics 19, 1- 8, 2019. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2019.01.004
[9] O. Sivrikaya, F. Uysal, A. Yorulmaz and K. Aydın. The efficiency of waste marble powder in the stabilization of fine-grained soils in terms of volume changes. Arabian Journal for Science and Engineering, 45, 8561–8576, 2020. https://doi.org/10.1007/s13369-020- 04768-0
[10] A. Yorulmaz, O. Sivrikaya and F. Uysal, Evaluation of the bearing capacity of poor subgrade soils stabilized with waste marble powder according to curing time and freeze-thaw cycles. Arabian Journal of Geosciences, 14, 360, 2021. https://doi.org/10.1007/s12517-021- 06749-5
[11] K. Aydin, O. Sivrikaya and F. Uysal, Effects of curing time and freeze–thaw cycle on strength of soils with high plasticity stabilized by waste marble powder. J Mater Cycles Waste Manag 22, 1459–1474, 2020. https://doi.org/10.1007/s10163-020-01035-0
[12] J. T. Dejong, M. B. Fritzges and K. Nusslein. Microbially induced cementation to control sand response to undrained shear, J. Geotech. Geoenviron. Eng. 132, 1381–1392ASCE 1090-0241, 2006. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090- 0241(2006)132:11(1381)
[13] S. Douglas, T.J. Beveridge, Mineral formation by bacteria in natural Communities, FEMS Microb. Ecol. 26, 79–88, 1998. https://doi.org/10.1111/j.1574- 6941.1998.tb00494.x
[14] F. S. Stocks, J. K. Galinat and S. S. Bang, Microbiological precipitation of CaCO3, Soil Biol. Biochem. 31(11), 1563–1571, 1999. https://doi.org/ 10.1016/S0038-0717(99)00082-6
[15] J. T. Dejong, B. M. Mortensen, B. C. Martinez and D. C. Nelson, Biomediated soil improvement, Ecol. Eng., 36(2), 197-210, 2010. https://doi.org/10.1016/ j.ecoleng.2008.12.029
[16] S. S. Bang, J. K. Galinat and V. Ramakrishnan, Calcite precipitation induced by polyurethane-immobilized Sporosarcina pasteurii. Enzym. Microb. Technol. 28, 404–409, 2001. https://doi.org/10.1016/S0141- 0229(00)00348-3
[17] V. S. Whiffin, L. A. van Paassen, and M. P. Harkes, Microbial carbonate precipitation as a soil improvement technique. Geomicrobiol. J. 25(5), 417- 423, 2007. https://doi.org/10.1080/0149045070 1436505
[18] H. Yasuhara, D. Neupane D., Hayashi K. and M. Okamura, Experiments and predictions of physical properties of sand cemented by enzymatically-induced carbonate precipitation, Soils and Foundations, 52(3), 539-549, 2012. https://doi.org/10.1016/j.sandf. 2012.05.011
[19] N. W. Soon, L. M. Lee, T. C. Khun and H. S. Ling, Improvements in engineering properties of soils through microbial-induced calcite precipitation, KSCE Journal of Civil Engineering, 17(4), 718-728, 2013. https://doi.org/10.1007/s12205-013-0149-8
[20] M. Nemati and G. Voordouw, Modification of porous media permeability, using calcium carbonate produced enzymatically in situ, Enzyme and Microbial Technology, 33(5), 635-642, 2003. https://doi.org/10.1016/S0141-0229(03)00191-1
[21] F. G. Ferris, L. G. Stehmeier, A. Kantzas and F. M. Mourits, Bacteriogenic mineral plugging, Journal of Canadian Petroleum Technology, 36 (9), 1997. https://doi.org/10.2118/97-09-07
[22] V. Ivanov and J. Chu, Applications of microorganisms to geotechnical engineering for bioclogging and biocementation of soil in situ, Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 7(2), 139- 153, 2008. https://doi.org/10.1007/s11157-007-9126-3
[23] J. Chu, V. Stabnikov and V. Ivanov, Microbially induced calcium carbonate precipitation on surface or in the bulk of soil, Geomicrobiology Journal 29(6), 544-549, 2012. https://doi.org/10.1080/01490451. 2011.592929
[24] H. Canakci, W. Sidik, and I. H. Kilic, Effect of bacterial calcium carbonate precipitation on compressibility and shear strength of organic soil, Soils and Foundations, Part A 55(5), 1211-1221, 2015. https://doi.org/10.1016/j.sandf.2015.09.020
[25] TS 1500, İnşaat Mühendisliğinde Zeminlerin Sınıflandırılması. Türk Standartları Enstitüsü. Ankara, 2000.
[26] M. Ghazavi and M. Roustaie, The influence of freeze- thaw cycles on the unconfined compressive strength of fiber-reinforced clay, Cold Regions Science and Technology, 61, 125-131, 2010. https://doi.org/ 10.1016/j.coldregions.2009.12.005
[27] J. Liu, T. Wang and Y. Tian, Experimental study of the dynamic properties of cement- and lime- modified clay soils subjected to freeze-thaw cycles. Cold Regions Science and Technology, 61, 29-33, 2010. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2010.01.002
[28] K. Hazirbaba, Y. Zhang, and J.L. Hulsey, Evaluation of temperature and freeze-thaw effects on excess pore pressure generation of fine-grained soils. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 31, 372-384, 2011. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2010.09.006
[29] A. Ş. Zaimoğlu, F. Hattatoğlu and R. K. Akbulut, Yüke maruz ince taneli zeminlerin donma-çözülme davranışı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3), 117-121, 2013. https://doi.org/10.5505/ pajes.2013.35744
[30] B. Mahmutluoğlu and B. Bağrıaçık, Killi zeminlerin donma-çözülme davranışlarında cam atık çamurunun etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(3) , 783-796, 2020. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.846739
[31] TS 1900-2, İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuvar Deneyleri-Bölüm 2: Mekanik Özelliklerin Tayini. Türk Standartları Enstitüsü. Ankara, 2006.

APA	BAĞRIAÇIK B, USLU F, YİĞİTTEKİN E, DELİK A, DİNÇER S (2021). Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. , 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
Chicago	BAĞRIAÇIK BAKİ,USLU Fatıma Masume,YİĞİTTEKİN Esra Sunduz,DELİK Anıl,DİNÇER Sadık Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. (2021): 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
MLA	BAĞRIAÇIK BAKİ,USLU Fatıma Masume,YİĞİTTEKİN Esra Sunduz,DELİK Anıl,DİNÇER Sadık Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. , 2021, ss.704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
AMA	BAĞRIAÇIK B,USLU F,YİĞİTTEKİN E,DELİK A,DİNÇER S Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. . 2021; 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
Vancouver	BAĞRIAÇIK B,USLU F,YİĞİTTEKİN E,DELİK A,DİNÇER S Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. . 2021; 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
IEEE	BAĞRIAÇIK B,USLU F,YİĞİTTEKİN E,DELİK A,DİNÇER S "Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı." , ss.704 - 711, 2021. 10.28948/ngmuh.898554
ISNAD	BAĞRIAÇIK, BAKİ vd. "Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı". (2021), 704-711. https://doi.org/10.28948/ngmuh.898554

APA	BAĞRIAÇIK B, USLU F, YİĞİTTEKİN E, DELİK A, DİNÇER S (2021). Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10(2), 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
Chicago	BAĞRIAÇIK BAKİ,USLU Fatıma Masume,YİĞİTTEKİN Esra Sunduz,DELİK Anıl,DİNÇER Sadık Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 10, no.2 (2021): 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
MLA	BAĞRIAÇIK BAKİ,USLU Fatıma Masume,YİĞİTTEKİN Esra Sunduz,DELİK Anıl,DİNÇER Sadık Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.10, no.2, 2021, ss.704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
AMA	BAĞRIAÇIK B,USLU F,YİĞİTTEKİN E,DELİK A,DİNÇER S Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 10(2): 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
Vancouver	BAĞRIAÇIK B,USLU F,YİĞİTTEKİN E,DELİK A,DİNÇER S Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 10(2): 704 - 711. 10.28948/ngmuh.898554
IEEE	BAĞRIAÇIK B,USLU F,YİĞİTTEKİN E,DELİK A,DİNÇER S "Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı." Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10, ss.704 - 711, 2021. 10.28948/ngmuh.898554
ISNAD	BAĞRIAÇIK, BAKİ vd. "Bacillus sp. ile iyileştirilmiş zeminlerin donma çözülme etkisindeki davranışı". Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 10/2 (2021), 704-711. https://doi.org/10.28948/ngmuh.898554