Kara yolu esnek üst yapı binder tabakasında elektrik ark oocağı cürufunun yapay agrega olarak kullanımının incelenmesi

Türkiye, Dünya genelindeki ham çelik üreticileri arasında önemli bir yerde bulunmaktadır. Yıllık üretim miktarı ile en büyük ham çelik üreticileri arasında ilk 10 içinde olan Türkiye'de, 2013 yılında üretilen 35 milyon ton ham çeliğin 24 milyon tonu elektrik ark ocağı kullanılarak elde edilmiştir. Ülkemizde üretilen ham çelik büyük ölçüde hurda metalin geri dönüştürülmesine dayanmaktadır. İç piyasa imalat için gereken hurda çelik talebini karşılayamaması nedeniyle, Türkiye'nin 2013 yılındaki hurda çelik ithalatı 24 milyon ton olarak gerçekleşmiş ve Dünya'nın en büyük hurda çelik ithalatçısı olmuştur. Ülkemizde hurda çelik bu denli önemli bir şekilde geri dönüştürülerek ekonomiye kazandırılmasına rağmen, çelik üretiminde yan madde olarak ortaya çıkan cüruf değerlendirilmeden stok sahalarında depolanmaktadır. Günümüze kadar depolanmış cüruf miktarının 100 ile 140 milyon ton arasında olduğu tahmin edilmektedir. Yapılan bu çalışmada, elektrik ark ocağı cürufunun, karayolu esnek üstyapısının binder tabakasında hammadde olarak kullanılabilirliği incelenmiş ve yapay agrega olarak değerlendirilebilirliği üzerinde çalışma yapılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde, çalışmanın amaçları ve gerekliliği, ülkemizde demir çelik sektörü ve inşaat sektörü hakkında genel bilgi verilmiştir. İkinci bölümde karayolu üstyapı tabakaları ele alınarak açıklamalarda bulunulmuştur. Üçüncü bölümde esnek üstyapı tabakalarında kullanılan agrega ve bitümlü bağlayıcılar hakkında bilgi verilmiş ve Karayolları Teknik Şartnamesi 2013'e göre kullanılması istenen bu malzemelerin fiziksel ve mekaniksel özelliklerine ilişkin yeterlilik koşullarına yer verilmiştir. Dördüncü bölümde demir çelik üretimi ve üretim yöntemleri yer almaktadır. Üretim yöntemlerine göre ortaya çıkan farklı tür cürufların oluşumu hakkında bilgi verilmiş ve oluşan cürufun depolanması açıklanmıştır. Beşinci bölümde farklı yöntemler sonucu oluşan demir çelik cüruflarının fiziksel ve kimyasal özellikler açıklanmış ve diğer ülkelerdeki değerlendirilme alanları hakkında bilgiler verilmiştir. Altıncı bölümde, bu çalışmada kullanılan bitüm, doğal agrega ve elektrik ark ocağı cürufu hakkında bilgi verilmiş, çalışmada kullanılacak yöntemler açıklanmıştır. Çalışmada kullanılan malzemelerin özellikleri, Karayolları Teknik Şartnamesi 2013 Kısım 407 Asfalt Betonu Binder ve Aşınma Tabakaları başlığı altında belirtilen agreganın fiziksel ve mekanik özellikleri kriterlerinin sağlanıp sağlanmadığı yapılan deneyler ile kontrol edilmiştir, bunun yanı sıra kullanılan bitüm için de penetrasyon deneyi ve özgül ağırlık deneyleri yapılmıştır. Doğal agrega ve EAO cürufu agregası ile karışım tasarımı yapılmış, yöntem olarak Asphalt Institute MS-2 kitabında açıklanan Marshall Tasarım Yöntemi kullanılmıştır. Yedinci bölümde doğal agrega ve EAO cürufuna uygulanan deneyleri, Marshall Tasarım Yöntemi ile ulaşılan sonuçlar ve belirlenen optimum bitüm yüzdesi değerleri hakkında bilgi verilmiştir. Çalışmanın son bölümünde bu çalışma kapsamında elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve önerilerde bulunulmuştur.