Yüksek fırın cürufu ve nano SİO2 ile stabilize edilen yüksek plastisiteli zeminin bir boyutlu oturma davranışının araştırılması
Investigation of one- dimensional consolidation behaviour of high plasticity soil stabilized by blast furnace slag and nano-SİO2
Yazar: VEDAT YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FİRDEVS UYSAL
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, yüksek fırın cürufu ve nano-SiO2 ile stabilize edilen yüksek plastisiteli ince daneli zeminin bir boyutlu oturma davranışı araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda, yüksek fırın cürufu ve yüksek fırın cürufu ile nano-SiO2 karışımının stabilizasyona etkisi ayrı ayrı incelenmiştir. Bu kapsamda, yüksek plastisiteli zemine dört farklı oranda yüksek fırın cürufu (%10, %20, %30 ve %40) ve aynı cüruf oranlarına küçük miktarlarda (%1 ve %1.5) nano-SiO2 eklenerek iki farklı numune hazırlanmıştır. Deneysel çalışmaların ilk aşaması olarak, kullanılan malzemelere XRF (X-Ray Fluorescence), XRD (X-Işınları Kırınımı), SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) ve lazer kırınım testleri yapılarak malzemelerin fiziksel ve özellikleri tespit edilmiştir. Sonrasında, stabilize zeminlerin indeks özelliklerini ve hacimsel değişimini değerlendirmek için bir dizi laboratuvar deneyi (Atterberg limitleri, proktor, konsolidasyon ve şişme) yapılmıştır. Deney sonuçları hem yüksek fırın cürufu hem de cüruf ile nano-SiO2 karışımlarının plastisitenin azaltılması, yoğunluğun arttırılması, konsolidasyon oturmaları ve şişme yüzdelerinin azalmasında etkili olduğunu göstermektedir. Ayrıca, genel olarak yüksek fırın cüruf ile %1 nano-SiO2 karışımının, %1.5 oranına göre daha etkili olduğu görülmüştür. 
Anahtar sözcükler: Zemin stabilizasyonu, konsolidasyon, Nano-SiO2, yüksek fırın cürufu, yüksek plastisiteli zemin

Abstract:
In this thesis, the one-dimensional consolidation behavior of high plasticity fine-grained soil stabilized by blast furnace slag and nano-SiO2 was investigated. The effect of blast furnace slag, and the mixture of blast furnace slag and nano-SiO2 on stabilization were examined separately in experimental studies. In this scop, two different samples were prepared by adding four different ratios of blast furnace slag (10%, 20%, 30%, and 40%) and the same slag ratios with small amounts (1% and 1.5%) of nano-SiO2 to the high plasticity soil, separately. As the first step of experimental studies, the physical and chemical properties of the materials were determined by performing XRF (X-Ray Fluorescence), XRD (X-Ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy), and laser diffraction tests on the materials. Then, a series of laboratory tests (Atterberg limit tests, proctor, consolidation, and swelling) were conducted to evaluate the index properties and the volumetric change of stabilized soils. The test outcomes revealed that both blast furnace slag and the mixture of blast furnace slag and nano-SiO2 are effective in increasing density, reducing plasticity, compressibility, and swelling. Additionally, it has been observed that the mixture of blast furnace slag with 1% nano-SiO2 is more effective than 1.5% in general.
Keyworlds: Soil stabilization, consolidation, nano-SiO2, blast furnace slag, high plasticity soil