EPS ve atık lastik içeren hafif dolgunun performansının araştırılması

Abstract

Geoteknik mühendisliğinde karşılaşılan problemlerden birisi yumuşak ve kendini tutamayan zeminlerdir. Bu tür zeminlerin iyileştirme yöntemlerinden birisi de üzerine zemin dolgusu yerine hafif dolgular teşkil edilerek zemine etki eden yükleri azaltmaktır. Ayrıca hafif dolgular istinat duvarı gibi dayanma yapılarının geri dolgusunda kullanılarak yapıya gelen kuvvetleri azaltmaktadır. Benzer şekilde şehir merkezlerindeki yer altı yapılarına gelen yükleri azaltmak için de hafif dolgular kullanılabilmektedir. Bu çalışmada hafif dolgu malzemesi olarak EPS (Genleştirilmiş Polistiren Köpük), atık lastik, kum ve çimento malzemelerinden oluşan hafif dolgunun geoteknik özellikleri araştırılmıştır. Bunun için Taguchi Deney Tasarım Yöntemi ile tasarım tablosu oluşturulmuştur. Tasarımlarda ağırlıkça çimento/karışım (EPS+ atık lastik+ kum) oranı 8/1, 10/1, 12/1, 14/1 ve 16/1'dir. Tasarımlarda çimento/karışım oranı sabit tutulmuş, karışım içerisindeki EPS ve atık lastik ağırlıkça %10 ile %50 arasında değişen oranlar kullanılmıştır. Bir çimento/karışım oranı için 5 tasarım ve toplamda 25 tasarım oluşturulmuştur. Hazırlanan numuneler üzerinde serbest basınç deneyi, Kaliforniya taşıma oranı (CBR), permeabilite deneyi ve donma çözülme deneyleri yapılarak hafif dolgu için uygun karışım oranı araştırılmıştır. 21. tasarımın 28 günlük kür süresi sonunda yoğunluğu 1.342 g/cm3 değerleri en yüksek bulunmuştur. 5. tasarımın 28 günlük kür süresi sonunda yoğunluğu 0.360 g/cm3 değerleri ile en düşük bulunmuştur. Deneyler sonucunda karışımlarda çimento oranların artmasıyla dayanımın arttığı ve EPS oranı arttığında ise dayanımın azaldığı görülmüştür. Bu tezde kullanılan oranlar dikkate alındığında tasarımlardaki atık lastiğin dayanımda etkili olmadığı anlaşılmıştır.

One of the problems encountered in geotechnical engineering is soft and inconsistent soils. One of the improvement methods of such soils is to reduce the loads acting on the ground by creating light fillings instead of normal ground fillings. In addition, the forces on the structure are reduced by using light fillings in the fillings of retaining structures such as retaining walls. Similarly, light embankments can be used to reduce the loads on underground structures in city centers. In this study, the geotechnical properties of the light filling material consisting of EPS (Expanded Polystyrene Foam), waste rubber, sand and cement materials as light filling material were investigated. For this, a design table was created with the Taguchi Experimental Design Method. In the designs, the ratio of cement/mixture (EPS + waste tire + sand) by weight is 8/1, 10/1, 12/1, 14/1 and 16/1. In the designs, the cement/mixture ratio was kept constant, and EPS and waste rubber in the mixture were used at rates ranging from 10% to 50%. For the whole cement/mix ratio, 5 designs and a total of 25 designs were created. Unconfined compression test, California bearing ratio (CBR), permeability test and freeze-thaw tests were performed on the prepared samples and the appropriate mixing ratio was investigated. At the end of the 28-day curing period of the 21st design, the density of 1.342 g/cm3 was found to be the highest. At the end of the 28-day curing period of the 5th pattern, the density was found to be the lowest with 0.360 g/cm3 values. As a result of the experiments, it was observed that the strength increased with the increase in the cement ratios in the mixtures, and the strength decreased as the EPS ratio increased. Considering the ratios used in this thesis, it has been understood that the waste tire in the designs is not effective in strength.