Geoteknik mühendisliğinde sürdürülebilir yapılar için yenibir stabilizasyon önerisi
A new stabilization proposal for sustainable structures ingeotechnical engineering
Yazar: ESMA RAHAT
Danışman: DOÇ. DR. TUĞBA ESKİŞAR TEFÇİ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada perlit içeren zeminlerin, perlit içeren zemin geopolimerlerinin,
atık cam tozu içeren zeminlerin ve atık cam tozu zemin geopolimerlerinin mekanik
özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Örneklere zeminin kuru ağırlığınca %10-
50'si kadar perlit veya atık cam tozu eklenmiştir. Zemin geopolimer örnekleri 7
günden 180 güne kadar değişen farklı kür sürelerine tabi tutulmuş ve kür sıcaklığı
olarak 20 veya 40°C seçilmiştir. Farklı özelliklere sahip zemin gruplarını
incelemek üzere Atterberg limitleri, kompaksiyon, serbest basınç mukavemeti,
direkt kesme kutusu ve konsolidasyon deneyleri yapılmıştır. Perlit içeren zemin
geopolimerlerinde, likit aktivatör olarak sodyum hidroksit ile çalışılmıştır. Atık
cam tozu içeren zemin geopolimerlerinde sodyum hidroksit ile sodyum silikat da
kullanılmıştır. Sadece perlit içeren zeminlerde perlit içeriği arttıkça likit limit ve
plastik limitinde azalma olmuştur. Perlit içeren zemin geopolimerlerinde kür süresi
ve kür sıcaklığı artışı mukavemette artışa yol açmıştır. 180 gün boyunca 40°C'de
küre bırakılan %60 kaolin+%40 perlit+ 6M sodyum hidroksit içeren zemin
geopolimer örneğinin serbest basınç mukavemeti 7920 kPa olarak bulunmuştur.
Sadece atık cam tozu içeren zeminlerde, atık cam tozu içeriği arttıkça kuru birim
hacim ağırlık artarken, optimum su içeriğinde azalma olmuştur. Atık cam tozu
içeren zemin geopolimerlerinde en yüksek mukavemet 90 gün boyunca 40°C'de
küre bırakılan %70 zemin+%30 atık cam tozu içeren grupta 8923 kPa olarak
bulunmuştur. Perlit içeren zeminlerde, perlit içeriği arttıkça konsolidasyon
sürecinde başlangıç boşluk oranı azalmıştır. Perlit içeren zemin geopolimerlerinde
kür süresi ve kür sıcaklığı kohezyon ve içsel sürtünme açısını arttırmış, sıkışma
indislerini de azaltmıştır. Sonuçta, geopolimerizasyon uygulamasının zeminin
geomekanik özelliklerini iyileştirici etkileri olduğu ispat edilmiştir.

Anahtar sözcükler: Geopolimerizasyon, perlit, atık cam tozu, likit aktivatör, zemin iyileştirmesi

Abstract:
In this study, it was aimed to examine the mechanical properties of perlitecontaining soils, perlite-containing soil geopolymers, waste glass powdercontaining soils and waste glass powder soil geopolymers. Perlite or waste glass
powder was added to the samples at the rate of 10-50% of the dry weight of the
soil. Soil geopolymer samples were subjected to different curing times ranging
from 7 days to 180 days, and 20 or 40°C was selected as the curing temperature.
Atterberg limits, compaction, unconfined compressive strength, direct shear and
consolidation tests were carried out to examine soil groups with different
properties. In soil geopolymers with perlite, only sodium hydroxide was used as a
liquid activator. Sodium silicate has also been used along with sodium hydroxide
in soil geopolymers containing waste glass powder. In soils containing only
perlite, as the perlite content increased, the liquid limit and plastic limit decreased.
In soil geopolymers containing perlite, increasing the curing time and curing
temperature led to an increase in strength. The unconfined compressive strength
of the soil geopolymer sample containing 60% kaolin + 40% perlite + 6M sodium
hydroxide, which was left to curing at 40°C for 180 days, was 7920 kPa. In soils
containing only waste glass powder, as the waste glass powder content increased,
the dry unit weight increased, while the optimum water content decreased. The
highest strength in soil geopolymers containing waste glass powder was 8923 kPa
in the group containing 70% soil + 30% waste glass powder, which was left to
curing at 40°C for 90 days. In perlite-containing soils, as the perlite content
increased, the initial void ratio decreased during the consolidation process. In soil
geopolymers containing perlite, the curing time and curing temperature increased
the cohesion and internal friction angle and reduced the compression indices. As a
result, it is proven that geopolymerization application has improving effects on the
geomechanical properties of the soil.

Keywords: Geopolymerization, perlite, waste glass powder, liquid activator, soil improvement