Meram (Konya) bölgesindeki manyezit yataklarının pasaları ile mermer atıklarının birleştirilerek kompozit dolgu malzemesi olarak değerlendirilmesi
Evaluation as composite filling material by combining scraps of magnesite deposits in Meram (Konya) region and marble wastes
Yazar: İBRAHİM MERCAN
Danışman: DOÇ. DR. YEŞİM ÖZEN
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Maden jeolojisi = Mine geology ; Mühendislik jeolojisi = Engineering geology

Özet:
Gelişen dünyamızda üretimin, sanayileşmenin ve şehirleşmenin hızlanması atık malzemelerin de artmasına neden olmaktadır. Atık malzemelerin yeniden kullanımı ile hammadde kullanımı ve çevresel etkileri azalmakla birlikte ekonomik anlamda da katkı sağlanmaktadır. Bu çalışma, Selçuklu (Konya) Krom-Manyezit fabrikası tarafından işletilen Çayırbağı (Meram-Konya) manyezit yatağına ait Çayırbağı ana ocak ile Deveyatağı Tepe Keklikpınarı ocağında bulunan maden atıklarının (pasa) ve mermer fabrikasından alınan mermer atıklarının çeşitli oranlarda karışımı ile kompozit zemin dolgu maddesi elde etmek ve kullanımının uygunluğunu değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. İncelenen manyezit pasalarında ortalama % 36.13 SiO2, % 32.58 MgO, % 6.0 Fe2O3, % 3.14 CaO, % 0.14 Cr2O3, 1757 ppm Ni ve 82.5 ppm Co bulunmaktadır. Mermer fabrikası mermer atıkları ise % 50.4 CaO, % 1.11 MgO ve % 46.96 ateş zayiatı içermektedir. Çalışma alanından derlenen pasalar, manyezitlerden daha düşük, ofiyolitik yankayaçlarıyla ise benzer MgO içeriğine sahiptir. Pasaların SiO2 içerikleri yankayaçlarından nispeten daha düşük, manyezitlerden ise daha yüksektir. Pasalardaki Fe2O3 miktarları manyezitlere oranla yüksek iken, yankayaçlardaki oranlardan nispeten daha düşük miktarlardadır. Pasaların CaO miktarları ise hem manyezitlerden hem de yankayaçlarından daha fazladır. Manyezit atıkları (pasa) içerisinde antigorit (serpantin), forsterit (olivin), manyezit, periklaz, brusit, sepiyolit, vermikülit, manyetit, götit, manganozit, klinozoisit, zeolit, kuprit, spinel, krom minerali, kalsit, dolomit ve kuvars tespit edilmiştir. Manyezit atıklarının dayanımını artırmak için % 5, % 15 ve % 25 oranlarında mermer atıkları eklenerek oluşturulan kompozit malzemelerin kuru birim hacim ağırlıklarında ve taşıma gücü oranlarında doğrusal bir artış gözlenmiştir. Bu iki malzemenin farklı oranlarda karışımı sonucu oluşan kompozit malzemeden elde edilen en yüksek kuru birim hacim ağırlığı (1.965 g/cm³), % 25 mermer atığı ve % 75 manyezit atığının karışımıyla oluşturulmuş kompozit malzemede belirlenmiştir. Bu malzeme, aynı zamanda en yüksek taşıma gücü oranını (% 22.9) vermiş ve iyi dereceli zemin mukavemeti sınıfında olduğu belirlenmiştir. 
Çayırbağı ana ocak ve Deveyatağı Tepe Keklikpınarı ocağından alınan manyezit atıkları ve mermer fabrikasından alınan mermer atıklarıyla oluşturulan kompozit malzemelerin Karayolları Teknik Şartnamesi dolgu malzemeleri özelliklerini sağladığı görülmüştür. Bu çalışma, oluşturulan kompozit malzemelerin yol yapımında altyapının üst yapı tabanında tabanın taşıma gücünü artırmak için, köprü, viyadük, tünel gibi sanat yapılarının yan dolgularında ve diğer mühendislik yapılarında uygun dolgu malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Manyezit atıkları ile mermer atıklarının kompozit malzeme olarak kullanılması, atıkların açıkta boşaltılmasının olumsuz çevresel etkilerini azaltmakla kalmayıp aynı zamanda karayolları alt yapı inşaatında maliyeti de azaltmaya katkı sağlayacaktır.

Abstract:
In our developing world, the acceleration of production, industrialization and urbanization also causes an increase in waste materials. By reusing waste materials, raw material usage and environmental impacts are reduced, and it also contributes economically. In this study, a composite ground filler material was prepared by mixing various proportions of mineral waste (waste) found in the Çayırbağı main quarry and the Deveyatağı Tepe Keklikpınarı quarry, belonging to the Çayırbağı (Meram-Konya) magnesite deposit operated by the Selçuklu (Konya) Chrome-Magnesite factory, and the marble wastes taken from the marble factory. It was carried out to obtain and evaluate the suitability of its use. The magnesite wastes examined contain an average of 36.13% SiO2, 32.58% MgO, 6.0% Fe2O3, 3.14% CaO, 0.14% Cr2O3, 1757 ppm Ni and 82.5 ppm Co. Marble factory marble waste contains 50.4% CaO, 1.11% MgO and 46.96% LOI (loss of ignition). Marble waste contains 50.4% CaO and 1.11% MgO. The sediments collected from the study area have a lower MgO content than magnesites and a similar MgO content to ophiolitic host rocks. The SiO2 content of the wastes is relatively lower than the host rocks and higher than the magnesites. While the amounts of Fe2O3 in the wastes are higher than those in magnesite, they are relatively lower than those in the host rocks. The CaO amounts of the wastes are higher than both magnesites and their host rocks. Magnesite wastes (slate) include antigorite (serpentine), forsterite (olivine), magnesite, periclase, brucite, sepiolite, vermiculite, chromium mineral, magnetite, goethite, manganosite, clinozoisite, zeolite, cuprite, spinel, calcite, dolomite and quartz. A linear increase was observed in the dry unit volume weights and bearing capacity ratios of the composite materials created by adding 5%, 15% and 25% marble waste to increase the strength of magnesite waste. The highest dry unit volume weight (1.965 g/cm³) obtained from the composite material formed by mixing these two materials in different proportions was determined in the composite material created by mixing 25% marble waste and 75% magnesite waste. This material also gave the highest bearing capacity rate (22.9%) and was determined to be in the good soil strength class.
It has been observed that the composite material created with magnesite and marble waste meets the Highways Technical Specification filling material properties. This study shows that the created composite materials can be used as suitable filling materials in road construction, to increase the bearing capacity of the superstructure base of the infrastructure, in the side fillings of engineering structures such as bridges, viaducts, tunnels and other engineering structures. Using magnesite waste and marble waste as composite materials will not only reduce the negative environmental effects of open dumping of waste but will also contribute to reducing the cost of highway infrastructure construction.