Determination of engineering properties and sustainability of a sandy soil with slag and tire chips

İyi mühendislik özelliklerine sahip olmayan zemin türleri için çeşitli zemin iyileştirme yöntemleri vardır. Kötü zeminleri iyi zeminler ile değiştirme ve zemin güçlendirme, kolaylık ve maliyet bakımından bu yöntemler arasında en çok tercih edilenlerdendir. Zemin değişimi, endüstrinin yan ürünleri olabilecek sürdürülebilir ve yenilikçi malzeme olarak değerlendirebileceğimiz çelik cürufu veya araç lastiği ile sağlanabilmektedir. Fakat mikroplastik olarak ele alınan araç lastiği atıkları, çevresel yaşam alanı üzerinde olumsuz etkilere neden olabilecek malzemelerdendir. İklim değişikliği sorunları ortaya çıktıkça ve çevresel kaygılarla, araştırmacılar bu malzemeleri çeşitli uygulamalarda geri dönüştürmeyi düşünmeye başlamışlardır. Bu çalışmada, cürufun farklı dane boyutlarında kullanımı ve geogrid kullanılarak zemin değiştirmenin yanı sıra zemin güçlendirme de ele alınmıştır. Ayrıca mikroplastiği temsil eden araç lastiği atıklarının da zemin üzerinde bazı etkileri irdelenmiştir. Çalışma, araç lastiği atıkları tarafından çevreye verilebilecek zararı azaltmayı hedefleyerek doğal kaynaklara kıyasla düşük maliyetle toprak iyileştirmenin faydasını artırmayı amaçlamaktadır. Deneysel programda, kum zemine yüzde 20 ve 50 (1: 1) cüruf ile yüzde 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 1 ve 2 araç lastiği atığı eklemenin kayma mukavemeti, kuru birim hacim ağırlığı ve zemin yoğunluğu üzerindeki etkileri araştırılmaktadır. Ayrıca geogrid ile zemin güçlendirme de değerlendirilmiştir. Kuma katılan cürufun dane boyutları, (4.75– 2.36), (2 -1.18), (0.85– 0.60– 0.425) ve (0.25– 0.15 -0.075) mm olarak alınmıştır. Sonuçlar, Proctor kompaksiyon deneyleri ile elde edilen maksimum kuru birim hacim ağırlıklarında iyileşme olduğunu ortaya koymuştur. Zemindeki bu iyileşme, cüruf-kum oranının 1:1 olduğu koşullarda sağlanmıştır. Kum konisi deneylerinden elde edilen sonuçlara göre cüruf-kum karışımının yoğunluğu, kontrol olarak kullanılan kumdan daha yüksek ölçülmüştür. Ayrıca dane büyüklüğünün (4.75– 2.36) mm, ve (0.25– 0.15 -0.075) mm olduğu, kumla karıştırılmış yüzde 20 cürufun diğer dane boyutlarından, hatta geogrid ile güçlendirilen kumdan bile daha iyi kayma mukavemeti sağladığı belirlenmiştir. Kumla karıştırılmış dane büyüklüğü (0.85– 0.60– 0.425) mm olan yüzde 20 cüruflu kuma eklenen geogridli karışım, diğer dane boyutlarında eklenen cüruflu ve geogridli karışımlardan daha yüksek kayma mukavemeti sağlamıştır. Son olarak, kuma eklenen araç lastiği atığının optimum miktarı % 0.4 olarak saptanmış ve bu orandaki karışımın maksimum birim hacim ağırlığı 1.735 g/cm³ değerinde ölçülmüştür.