Bu tez çalışmasının temel amacı, Atık Mermer Tozu (WMP) ve Uçucu Kül (FA) ikame edilmiş çimento bazlı enjeksiyon karışımlarının yüksek su / bağlayıcı (w / b) oranlarında reolojik, işlenebilirlik, taze ve sertleştirilmiş özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır.
Doğal taş olan mermer talebi hızlı artışa bağlı olarak mermer ile ilgili işletme ve fabrika sayısı da artmaktadır. Bu fabrikaların kapasitesine bağlı olarak çamur, toz ve mermer atıkları ortaya çıkmakta; atık miktarı %75'e kadar ulaşmaktadır. Mermer atıklarının kullanılabilir tarımsal alanlara boşaltılması, çok ince toz şeklinde olan kısmının havaya ve suya karışması çevre kirliliğine neden olur, sağlığa olumsuz etki yapar, uzun sürede tarım arazilerini kaplayarak toprağa ve ürünlere zarar verir.
Uçucu Kül, termik santrallerin baca gazından kaynaklanan silika esaslı toz halinde bir maddedir. Puzolanik etkisi olduğu için çimento hidratasyonundan açığa çıkan serbest kireci bağlar. Bu özelliği nedeni ile uçucu kül, beton üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak Türkiye'de elektrik enerjisine olan ihtiyacın hızla artması, mevcut santralların yetersiz kalması yeni termik santralların kurulmasını zorunlu kılmaktadır, bu da ülkemizde yıllık yaklaşık 13 milyon ton olan bu atık miktarının daha da artacağı anlamına gelmektedir.
Günümüzde tüm dünyada çevresel bir sorun olan katı atıklardan mermer tozu ve uçucu külün inşaat sektörünün çok önemli bir alanı olan zeminin iyileştirilmesinde kullanılması, bu atıkların ekonomik değer kazanmasını sağlayacak, katı atıkların bertaraf edilmesi ile çevre kirliliğinin önlenmesinde önemli katkıda bulunacaktır. Bu tez çalışmasında; atık sorununun çözümüne katkıda bulunmak için mermer tozu ve uçucu külün zeminlerin iyileştirilmesinde kullanılan çimento esaslı enjeksiyon harcının üretiminde kullanılması amaçlanmıştır. Bu amaçla planlanan deneysel çalışmada atık mermer tozu (WMP) ve uçucu kül (FA) çimentoya ikame edilmiş; yüksek su / bağlayıcı (w / b) oranlarındaki çimento esaslı enjeksiyon karışımlarının reolojik ve işlenebilirlik gibi taze, basınç dayanımı gibi sertleştirilmiş özellikleri
ix
deneysel çalışma ile araştırılmıştır. Bu karışımların zemine yapacağı etkilerin model deneyler ile araştırılması kapsam dışı bırakılmıştır.
Çimento esaslı enjeksiyon harçlarının üretiminde dört seri karışım hazırlanmıştır. Hazırlanan ilk seride çimentoya ağırlıkça %5, 10, 15, 20, 25 oranında atık mermer tozu ilave edilmiştir. İkinci seride çimentoya ağırlıkça %25 (sabit) oranında uçucu kül, %10, 15, 20, 25, 30 oranlarında atık mermer tozu ilave edilmiştir. Üçüncü ve dördüncü seri karışımda ise ilk iki serideki oranlar sabit kalmak koşulu ile tüm karışım oranınına ağırlıkca %20 oranında kil eklenmiştir. Her seride suyun bağlayıcıya oranı 0.75, 1.00, 1.25, ve 1.5 olarak seçilmiştir. Bu malzemeler ve oranları ile toplam 48 (kırk sekiz) farklı enjeksiyon karışımı hazırlanmıştır. Karışımların her birinde taze halde iken işlenebilirlik ve reoloji testlerini içeren plaka kohezyon, marsh hunisi akış zamanı, mini slump akış çapı ve silindirik dönen rheometre gibi bir dizi test yapılmıştır. Özellikleri belirlenen seri üç ve dört karışımlar ile çapı 5.5 cm, yüksekliği 11 cm olan 432 adet silindir numune hazırlanmış; 3, 7, 28 günlerde basınç deneyleri yapılmıştır. Her seride su / bağlayıcı oranları göz önüne alınarak kontrol numunesi hazırlanmıştır. Kontrol numunelerinin içine seri bir ve ikide sadece su ve çimento, seri üç ve dörtte çimento, kil ve su katılmış herhangi bir katkı maddesi ilave edilmemiştir.
Deney sonuçları kontrol numuneleri ve literatür sonuçları ile karşılaştırılmış; atık mermer tozu ve uçucu kül kullanılarak hazırlanan çimento bazlı enjeksiyonun karışımlarının zayıf zeminlerin iyileştirilmesinde enjekte edilebilir ve kullanılabilir olduğu kanaatine varılmıştır
