Plastik ve inşaat-yıkıntı atıklarının birleşik kullanımının siltli kil zeminlerin stabilizasyon özellikleri üzerindeki etkisi
The combined stabilizing effect of plastic and construction-demolition waste utilization on the properties of silty clay soil
Yazar: MOHAMMAD SIDIQ YASEEN AKRAWI
Danışman: PROF. DR. HALİL MURAD ALĞIN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Plastik atıklar = Plastic wastes ; Silt = Silt ; Yeniden kazanma = Recycling ; Çimento = Cement

Özet:
Irak, ticari ve evsel inşaat-ve-yıkım (İ&Y) atıklarından yılda büyük miktarda katı atık üretmektedir. Atıkların çoğu çöp sahalarına atılmakta olup bu atıkların yasa dışı bertarafı sadece çevreye zarar vermekle kalmamakta, aynı zamanda ülkede atıl bir kaynak olarak kalmaktadır. Bununla birlikte, siltli kil zeminin özellikleri, atıkların güvenli bir şekilde işlenmesiyle geliştirilebilir. Zemin stabilizasyonunda İ&Y ve plastik atıkların kullanılması, doğal kum kaynaklarının tükenmesine bağlı olarak yükselen kum fiyatları ve kum işleme maliyetindeki artış nedeniyle çevresel sürdürülebilirliği ve ekonomik faydaları vurgulamaktadır. Bu araştırma, bu çalışmadan önce zemin kalitesi ve özelliklerinin büyük ölçüde bilinmediği Kuzey Irak'taki Erbil zemini üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bu araştırma, Erbil bölgesindeki İ&Y ve plastik atıkların azaltılmasının önünü açması beklenen bir çalışma olup siltli kil zeminin mühendislik ve geoteknik özelliklerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Sunulan parametrik çalışmada, serbest basınç dayanımı (SBD), direkt kesme ve kompaksiyon test prosedürleri kullanılarak numune kombinasyonlarında çeşitli İ&Y atıkları, plastik atıklar ve çimentonun ikame miktarları dikkate alınmıştır. Çalışma, İ&Y atığı ve plastik atık içeren malzeme kombinasyonlarının maksimum kuru yoğunlukta (MKY) bir artışa ve optimum nem içeriğinde (ONİ) bir azalmaya yol açtığını ortaya koymaktadır. SBD testi için malzeme kombinasyonlarının etkisi %20 ikame oranına kadar mukavemeti arttırmakta, ancak %30 kullanımda dayanımda azalma eğiliminin oluştuğunu görülmektedir. Direkt kesme testinde, malzeme kombinasyonlarının genel olarak görünen kohezyonda bir azalma meydana getirdiği ve içsel sürtünme açısında artışa neden olduğu sonucuna varılmıştır. Modifiye edilmiş Proctor testinden elde edilen sonuçlar, çimento ilavesinin MKY değerlerini düşürdüğünü ve ONİ sonuçlarının artmasına neden olduğunu göstermektedir. SBD ve direkt kesme testi sonuçları ise, çimento ilavesinin kür süresine bağlı olarak zeminin dayanım parametrelerini artırdığını göstermektedir.

Abstract:
Iraq produces a large amount of solid waste per year from commercial and domestic construction and demolition (C&D) waste. The majority of waste is dumped in landfills; the illegal disposal of these wastes not only harms the environment but also remains an inactive resource in the country.  However, the properties of silty clay soil can be enhanced by safely treating waste. The utilization of C&D and plastic waste in the soil stabilization accentuates environmental sustainability and economic benefits due to the soar prices of sand based on the depletion of natural sand resources and the hike in the sand processing cost. This research was carried out on the Erbil soil in northern Iraq, where the soil quality and properties were largely unknown before this study. This research aims to improve the engineering and geotechnical properties of silty clay soil by using C&D waste, which is expected to pave the way for reducing C&D and plastic waste in the Erbil region. Various replacement amounts of C&D waste, plastic waste, and cement in the combination sets have been considered in the presenting parametric study by utilizing the unconfined compression strength (UCS), the direct shear, and the compaction test procedures. The study reveals that the material combination sets with C&D waste and plastic waste lead to an increase in maximum dry density (MDD) and a reduction in optimum moisture content (OMC). For the UCS test, the effect of material combination sets increases the strength up to the replacement ratio of 20%, but at 30% utilization, there is a reduction tendency in the strength. In a direct shear test, it was indicated that the material combination sets generally bring about a reduction in the apparent cohesion and cause an increase in the internal friction angle. The results from the modified Proctor test suggest that the cement addition decreases the MDD values while causing an increase in the OMC results. The UCS and the direct shear test results signify that the cement addition causes the soil to increase its strength parameters based on the curing period.