Yüksek fırın cüruf katkılı derin karıştırma kolonu davranışlarının deneysel olarak araştırılması

Bu tez çalışması kapsamında killi bir zemin içerisinde; yüksek fırın cürufunun (YFC), çimento yerine belli oranlarda ikame edilmesiyle oluşturulan derin karıştırma kolonlarının performansı üzerine bir deneysel çalışma yürütülmüştür. Çalışmada, düşük plastisiteli killi zemin (CL), normal portland çimentosu (CEM I 42.5 R) ve YFC kullanılmıştır. Tez çalışmasında öncelikle farklı oranlardaki CEM I 42.5 R çimentosuna, farklı oranlardaki YFC ikameleri için reolojik özellik deneylerinden; sedimantasyon ve Marsh hunisi deneyleri yapılmıştır. Reolojik deney sonuçlarına göre su/bağlayıcı (W/C) oranı 1 olarak seçilmiştir. Zeminin su muhtevası, plastik limit-likit limit değerleri arasında olmak üzere %27 olarak belirlenmiştir. YFC ikame oranlarının, derin karıştırma kolonlarına etkilerini araştırmak amacıyla çimento oranı, kuru kil ağırlığının %15 ve %20 oranlarında seçilmiş, ayrıca bu her iki orana çimentonun kuru ağırlıkça yüzdesinin 5 farklı oranda (%0, %10, %20, %35, %50) YFC ikamesi ile küçük ölçekli derin karıştırma kolonları imal edilmiştir. Küçük ölçekli derin karıştırma kolonu (DKK) 7, 28 ve 56 günlük farklı kür sürelerinde bekletildikten sonra numuneler üzerinde; serbest basınç deneyi, yarmada çekme dayanım deneyi, permeabilite deneyleri yapılmıştır. Küçük ölçekli derin karıştırma kolonlarına uygulanan deney sonuçlarının ortak değerlendirilmesi sonucunda, büyük ölçekli derin karıştırma kolonları % 20 çimento oranına; %0, %20, %35,%50 oranlarında YFC ikamesi yapılarak oluşturulmuştur. Toplamda 4 adet büyük ölçekli DKK imal edilmiş ve 28 günlük kürde bekletilmişlerdir. Büyük ölçekli DKK karot numunelerinden alınan örnekler üzerinde kimyasal yapı içerisinde oluşan bağlayıcı bileşenlerin belirlenmesi için XRD analizi ve SEM görüntü analizi yapılmıştır. Küçük ölçekli DKK numunelerinde 7 günlük kür süresi sonrasında YFC ikameli numunelerde, YFC ikamesi bulunmayan (%0 YFC) numunelere göre serbest basınç dayanımında azalma gözlenmiştir. Ancak kür süresi arttıkça dayanımda artışlar görülmüş ve YFC ikame oranı arttıkça dayanımda artışlar görülmüştür. Küçük ölçekli DKK numuneleri geçirimlilik deneyinde, kür süresi ve çimento oranı arttıkça numunelerin geçirimliliği azalmıştır. Geçirimliliği en az olan numune %20 çimento - %50 YFC ikameli numune olmuştur. XRD analizi sonucunda kullanılan saf kilin içerisinde kaolinit minerali tespit edilmiştir. Ayrıca, C-H, etrenjit ve C-S-H yapıları tespit edilmiştir. Ancak büyük ölçekli DKK numunelerinde dayanım, küçük ölçekli numunelere göre daha küçük değerler almıştır. Büyük ölçekli DKK numunelerinin dayanımı, küçük ölçekli DKK numunelerinin % 60-%85 oranı arasında değişmektedir. Anahtar Kelimeler: Derin karıştırma kolonu, killi zemin, SEM analizi, Serbest basınç deneyi, Yüksek fırın cürufu