Konya şeker fabrikası atık kireç çamuru (PKF)'nin geoteknik mühendisliğinde kullanımının araştırılması

Abstract

Son yıllarda sanayileşmiş ve gelişmekte olan birçok ülkede endüstriyel atıkların zemin iyileştirilmesinde kullanımları büyük önem kazanmaktadır. Bu malzemelerin geleneksel zemin iyileştirme katkılarının yerine geçebilme durumları araştırılmaktadır. Bu amaçla endüstriyel atıkların değerlendirilmesi, atıkların neden olduğu çevre kirliliğinin önlenmesinin yanı sıra endüstriyel atıkların zemin iyileştirilmesinde kullanılması ile ülke ekonomisine katkı sağlanmaktadır. Katkı malzemesi ile zeminin basınç mukavemeti ve dayanıklılığı artmakta, şişme potansiyeli azalmakta ve donma-çözülme döngüsünde zemin stabilitesini korumaktadır. Şeker pancarından şeker üretimi sonucu büyük miktarda pres filtre atık kireç çamuru (PKF) açığa çıkmakta, çevre için ciddi sorun oluşturmaktadır. Tehlikesiz bir atık olduğu için geri dönüşüm ve taşıma konusunda doğaya kimyasal bir zararı olmayan bu atığın zemin iyileştirme çalışmalarında ve yol alt yapılarının stabilizasyonunda kullanımı ile depolama için büyük ölçekte alana ihtiyaç kalmayacaktır. Bu çalışmada, Konya II. Organize Sanayi Bölgesindeki düşük ve yüksek plastisiteli iki tür kil zeminin PKF ile stabilizasyonu araştırılmıştır. Yüksek ve düşük plastisiteli killerin iyileştirilmesi amacıyla numunelere farklı oranlarda katkı maddeleri; PKF (%5, %10, %15, %20), karşılaştırma yapmak amacıyla çimento (%5, %10) ve kireç (%5, %10) eklenmiştir. Tüm karışımlara; 0, 7, 15 ve 28 günlük kür süreleri uygulanmıştır. Optimum su içeriğinde hazırlanan numunelerin sırasıyla, kayma mukavemeti, oturma ve permeabilite değerleri araştırılmıştır. Killi zeminlerdeki PKF katkısının etkileri analiz edilmiş ve PKF atığının optimum katkı oranları belirlenmiştir. Yapılan çalışmada, yüksek ve düşük plasitisiteli kil zeminlere belirli oranlarda ilave edilen PKF'nin zeminlerin basınç ve kayma mukavemetini artırıp oturma miktarını azalttığı tespit edilmiştir. PKF, başta killi zeminler olmak üzere çeşitli zeminlerde stabilizasyon (iyileştirme) maddesi olarak kullanılabilir.

In recent years, the use of industrial wastes in soil improvement has gained great importance in many industrialized and developing countries. The ability of these materials to replace traditional reinforcement additives is being investigated. For this purpose, the use of industrial wastes, prevention of environmental pollution caused by wastes, as well as the use of industrial wastes for soil improvement, contributes to the country's economy. The additive material increases the compressive strength and durability of the soil, decreases the swelling potential and maintains the stability of the soil in the freeze-thaw cycle.As a result of sugar production from sugar beet, a large amount of PKF press filter waste lime sludge is released, creating a serious problem for the environment. Since it is a non-hazardous waste, there will be no need for a large-scale area for storage with the use of this waste, which has no chemical damage to nature in terms of recycling and transportation, in soil improvement works and stabilization of road infrastructures. In this study, Konya II. Stabilization of two types of clay soils with low and high plasticity in the Organized Industrial Zone with press filter waste lime sludge (PKF) was investigated. Additives in different ratios to the samples in order to improve high and low plasticity clays; PKF (%5, %10, %15, %20), cement (%5, %10) and lime (%5, %10) were added for comparison. To all mixtures; Curing times of 0, 7, 15 and 28 days were applied. The bearing capacity, shear strength, settlement and permeability values of the samples prepared at optimum water content were investigated, respectively. The effects of PKF additive on clayey soils were analyzed and optimum additive ratios of PKF waste were determined. In the study, it was determined that PKF added to high and low plasticity clay soils in certain proportions increases the pressure and shear strength of the soils and reduces settlement. PKF can be used as a stabilization (improvement) agent on various soils, especially clayey soils.