Ferrokrom cürufundan elde edilen geopolimerin bitümlü sıcak karışımların performansına etkileri
Effects of geopolymer obtained from ferrochrome slag on the performance of bituminous hot mixes
Yazar: SENA KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. TACETTİN GEÇKİL ; DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN BEYZA İNCE
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Ulaştırma Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada dünyada ve ülkemizde yüksek oranlarda açığa çıkan, endüstriyel bir atık malzeme olan ferrokrom cürufundan (FeCR) elde edilen geopolimerin bitümlü sıcak karışımların (BSK) performansına etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, ilk olarak, kırmataş kalker agregasının ve saf B 50/70 bitümün karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra, Marshall karışım tasarım yöntemi kullanılarak sıcak karışım numuneleri hazırlanmış ve bu numunelerin optimum bitüm içeriği (OBİ) tespit edilmiştir. OBİ oranı tespit edildikten sonra, bu oran esas alınarak sıcak karışımdaki filler oranı ağırlıkça %25, %50, %75 ve %100 oranlarında azaltılarak FeCR ilavesi yapılmış ve bu karışımlara ayrıca %8 oranında alkali aktivatör (AA) sodyum silikat eklenerek geopolimer katkılı karışım numuneleri hazırlanmıştır. Hazırlanan tüm karışım numuneleri Marshall stabilite ve akma, statik ve dinamik sünme, dolaylı çekme rijitlik modülü (ITSM) ve dolaylı çekme yorulma deneylerine tabi tutulmuştur. Elde edilen test sonuçlarına göre, %75 geopolimer (bitüm+agrega+FeCR+AA) katkılı karışım numunelerinin stabilitesinin arttığı, kalıcı deformasyonlara karşı direncinin geliştiği ve yorulma ömrünün önemli oranda arttığı görülmüştür. Sonuç olarak, FeCR'nin BSK'larda filler yerine kullanılabileceği ve FeCR katkılı geopolimerlerin BSK'ların performans özelliklerinde iyileştirici bir etkiye sahip olabileceği tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Endüstriyel atık, Ferrokrom cürufu, Marshall stabilite, ITSM, Kalıcı deformasyon.

Abstract:
In this study, the effects of geopolymer obtained from ferrochrome slag (FeCR), an industrial waste material that is released at high rates in the world and in our country, on the performance of bituminous hot mixtures (BSK) were investigated. For this purpose, firstly, the characteristic properties of crushed limestone aggregate and pure B 50/70 bitumen were determined. Then, hot mix samples were prepared using the Marshall mix design method and the optimum bitumen content (OBI) of these samples was determined. After the OBI ratio was determined, based on this ratio, the filler ratio in the hot mixture was reduced by 25%, 50%, 75% and 100% by weight and FeCR was added, and 8% alkaline activator (AA) sodium silicate was added to these mixtures and geopolymer-added mixture samples were prepared. All prepared mixture samples were subjected to Marshall stability and flow, static and dynamic creep, indirect tensile stiffness modulus (ITSM) and indirect tensile fatigue tests. According to the test results obtained, it was observed that the stability of the mixture samples with 75% geopolymer (bitumen+aggregate+ FeCR+AA) increased, their resistance to permanent deformations improved and their fatigue life increased significantly.
As a result, it has been determined that FeCR can be used instead of fillers in BSKs and FeCR-doped geopolymers can have an improving effect on the performance properties of BSKs.
Keywords: Industrial waste, Ferrochrome slag, Marshall stability, ITSM, Permanent deformatio