Bazik oksijen fırını cürufunun yapay agrega olarak esnek üstyapılarda alt temel ve temel tabakalarında kullanılabilirliğinin incelenmesi

Dünya nüfusundaki hızlı artış, sanayileşmedeki büyümeler ve sürekli ilerleyen teknolojik gelişmeler, ham madde ihtiyacını arttırmakta ve doğal kaynakların büyük bir hızla tüketilmesine sebep olmaktadır. Sonsuz olmayan bu kaynakların tüketilmesi ve bu süreçte çevre dengesinin hızlı bir şekilde bozulması, gelecek nesiller ve doğal denge için büyük tehlike oluşturmaktadır. Bu gerçek, insanoğlunu, yan ürün ve atıklarının değerlendirilmesine, geri dönüşüme daha çok dikkat etmeye yönlendirmiştir. Bütün dünyada ve Türkiye'de sürdürülebilirlik ve yan ürünlerin başka sektörlerde değerlendirimesi hakkında çalışmalar yapılmakta ve geri dönüşüm konusunda olumlu sonuçlar elde edilmeye çalışılmaktadır. Ülkemiz, dünyada başka yerlerde eşi ve benzeri olmayan bir doğal güzelliğe sahiptir. Ancak ne yazık ki, doğaya gereken hassasiyet gösterilmemekte ve büyük zararlar verilmektedir. Gelişen endüstri ile yapılan yatırımlar, doğal kaynaklara ve bu hazineye, kabul edilemez zararlar vermektedir. Ülke vatandaşları olarak, bütün bireylerin bu konuya hassasiyet göstermesi ve gelecek nesillerin bu güzelliklerden mahrum kalmasını engellemek için çaba göstermesi gerekmektedir. Bilinçli bir tüketim topluluğu olmak sürdürülebilirliğin en önemli parçalarından birisidir. Bir ülkenin gelişmesi, o ülkede yapılan yatırımların sürdürebilirliği ve çevresel zararın en aza indirilmesi ile doğru orantılıdır. Türkiye sürekli gelişen ve ekonomisini sürekli genişleten bir ülkedir. Bu şekilde büyüyen bir ülkenin yatırımcılarının ve hükümetinin, geri dönüşüme büyük bir önem vermesi, yapılan yatırımların çevresel zararlarını en aza indirgemek için çalışmalar yapması gerekmektedir. Türkiye'de son yıllarda inşaat sektörü, önemli bir hızla büyümekte ve bu büyüme artarak devam etmektedir. İnşaat sektörünün en büyük oranda ham maddesi agregadır. Agregaya alternatif olarak cürufların ham madde olarak inşaat sektöründe kullanılması, geri dönüşüm için büyük önem taşımaktadır. İnşaat sektörünün en çok ham madde gerektiren dallarından birisi de ulaştırma yatırımlarıdır. Ulaştırma yatırımlarında, yol inşaatında, oran olarak en çok kullanılan malzeme agregadır. Doğal taş ocaklarının günden güne azalması ve demir çelik fabrikası atığı olan cürufun, ham madde olarak kullanılabileceği düşüncesi, bu akademik çalışmanın ortaya çıkmasını sağlamıştır. Ülkemizde yapılan ulaştırma yatırımlarındaki ilerleme ve bu yatırımların hammadde gereksiniminin büyük olması da, sektörü yan ürün ve atıkların değerlendirilmesi için araştırmalar yapmaya yönlendirmiştir. Türkiye, çelik üretiminde dünyada 9. sıradadır ve bu üretim hacmi sonucunda yüklü miktarda atık oluşumu meydana gelmektedir. Demir çelik fabrikalarından yan ürün olarak çıkan cürufların, yüksek depolama maliyetleri ve çevreye verdiği olumsuz etkiler yüzünden, geri dönüşüme ve başka sektörlerde kullanılmaya yönlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bazik oksijen fırını üretim sürecinde ergimiş halde olan pik demir ve hurda metal kullanılır. Bu açıdan bazik oksijen fırını, hurda metal de kullanıldığı için üretim aşamasında da geri dönüşüme katkı sağlamaktadır. Üretim esnasında cüruf da ortaya çıktığı için bu cürufun geri dönüşümü büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, bazik oksijen fırını ile çelik üretimi yapan tesislerde, çelik üretimi sırasında ortaya çıkan bazik oksijen fırını cüruflarının yapay agrega olarak esnek üstyapılarda alt temel ve temel tabakalarında kullanılabilirliği incelenmiştir. Karayolu Teknik Şartnamesi 2013 verilerine göre malzemeler ile deneyler yapılmıştır. Deneylerde Ereğli Demir ve Çelik Fabrikası'ndan temin edilen bazik oksijen fırını cürufu kullanılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde araştırmanın amacı ve kapsamı belirtilmiştir. Geri dönüşüme kazandırılmayan cürufların vermiş olduğu zararlar ile ilgili bilgiler verilmiş ve örnekler gösterilmiştir. İkinci bölümde karayolu inşaatı altyapı ve üstyapı tabakaları anlatılmıştır. Tabaka tipleri alt başlıkları ile birlikte incelenmiştir. Karayolları Teknik Şartnamesi'ne göre karayolu tabakaları anlatılmıştır. Üçüncü bölümde demir çelik üretimi, demir çelik sektörü ve fırın tipleri incelenmiştir. Türkiye'de ve dünyada demir çelik sektörü hakkında bilgi verilmiştir. Aynı bölümde fırın tiplerine göre ayrı ayrı üretim yöntemleri anlatılmış ve çalışma prensipleri verilmiştir. Dördüncü bölümde demir çelik fabrikalarından atık madde olarak çıkan cürufların oluşumları, özellikleri ve kullanım alanları hakkında bilgi verilmiştir. Beşinci bölümde, Karayolları Teknik Şartnamesi 2013'e göre, alt temel ve temel tabakalarının malzeme özellikleri ve yapım şartları tarif edilmiştir. Her tabakanın uygulama granülometri limit değerleri tablolar halinde verilmiştir. Aynı bölümde şartnamede belirtilen ve yapılması gereken deneylerin yapılışı anlatılmış, Ereğli Demir Çelik Fabrikası'ndan temin edilen bazik oksijen fırını cürufu ile yapılan deneylerin sonuçları, Karayolları Teknik Şartnamesi limit değerlerine göre incelenmiştir. Bu çalışmada, Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 standartlarına göre, sırası ile, hava tesirlerine karşı dayanıklılık (donma) deneyi, (Los Angeles) aşınma deneyi, yassılık indeksi deneyi, su emme deneyi, plastik limit ve likit limit deneyi, kil topağı ve dağılabilen dane oranı deneyi, organik madde deneyi (%3 NaOH ile), metilen mavisi deneyi yapılmış ve deneylerin yapılışları anlatılmıştır. Alt temel tip B, temel tip A, plent miks temel 1 (PMT1), alt limit, üst limit ve ortalama tasarım granülometrilerine göre, toplam 9 farklı karışım için, ayrı ayrı modifiye proktor ve Kaliforniya taşıma oranı deneyleri yapılmıştır. Deney sonuçlarının Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 verileri ile mukayeseleri yapılmış ve malzemenin şartname şartlarını sağlayıp sağlamadığı belirlenmiştir. Altıncı bölümde ise, yapılan deneylerin sonuçları ile ilgili yorumlar yapılmış ve öneriler sunulmuştur.