Mermer ve tuğla atıklarının macun dolguda kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the utility of the waste brick and marble powders on the paste backfill
Yazar: GÖKHAN KÜLEKÇİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BAYRAM ERÇIKDI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada Portland çimentosu yerine belirli oranlarda ikame ve ilave olarak öğütülmüş mermer ve tuğla atıkları kullanımının sülfür içeriği yüksek atıklardan hazırlanan macun dolgunun dayanım ve duraylılık özelliklerine etkisi incelenmiştir. 7-180 günlük kür süreleri sonunda, farklı karışım özelliklerinde hazırlanan macun dolgu numuneleri tek eksenli basınç testine tabi tutulmuştur. Uzun dönemde macun dolgu numunelerinde görülen duraylılık kaybını anlamak için atık içerisindeki piritin oksidasyonundan kaynaklanan asit oluşumu kür süresine bağlı olarak takip edilmiştir. Elde edilen dayanım ve duraylılık sonuçları, kullanılan katkıların (mermer ve tuğla) fiziksel, kimyasal, mineralojik ve puzolanik özellikleri ile ilişkilendirilmiştir. Portland çimentosu yerine ağırlıkça %15-30-45 oranında puzolanik özelliğe sahip öğütülmüş tuğla atığı kullanımının macun dolgunun dayanım ve duraylılığını artırdığı görülmüştür. Macun dolguda bağlayıcı olarak kullanılan Portland çimentosuna ilave olarak %10 ve %30 oranında öğütülmüş mermer ve %15, %45 tuğla atığı kullanımı macun dolgu numunelerinin dayanımında kontrol numunelerine göre %15-265 oranında artış sağlamıştır. Ayrıca öğütülmüş mermer atığı kullanımının kontrol numunesine kıyasla macun dolgunun uzun dönem nötralizasyon potansiyelini artırdığı görülmüştür. Kısa ve uzun dönemli testlerden Portland çimentosuna ilave olarak %25 oranında öğütülmüş mermer atığı ve %25 oranında öğütülmüş tuğla atığının birlikte kullanımının macun dolgu dayanım ve duraylılığı üzerinde pozitif bir etki yaptığı gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, effect of usage of grinded waste marble and brick as replacement and additive at a given rate instead of Portland cement on the strength and stability properties of paste backfill prepared from tailings having high sulphur content was investigated. At the end of 7-180 days of curing period, paste backfill samples produced at different mixture properties were subjected to unconfined compressive strength test. To ascertain the loss of stability in the paste backfill samples at long-term, acid formation based on pyrite oxidation in tailings was monitored depending on curing period. The results of strength and stability obtained were associated with physical, chemical, mineralogical and pozzolanic properties of additives (marble and brick) used. It was observed that usage of grinded brick dust having pozzolanic character at 15% by weight instead of Portland cement increase the strength and stability of paste backfill. Usage of grinded marble and brick powders at the rates of 15 and 45% in addition to Portland cement used as a binder in paste backfill provided an increase of 15-65% on the strength of paste backfill. It was also seen that usage of grinded marble dust powders increased the neutralization potential of paste backfill on the long-term by comparison control sample. From the short and long-term tests, it was observed that usages of grinded marble dust at the rate of 25% and grinded brick dust at the rate of 25% in addition to Portland cement made a positive impact on the strength and stability of paste backfill.