Geosentetik donatılı duvarlarda geri dolgu malzemesi olarak beton atıklarının kullanımı
Utilization of recycled concrete as backfill material in geosynthetics reinforced walls
Yazar: ONUR YAVAN
Danışman: PROF. DR. İLKNUR BOZBEY ; PROF. DR. EROL GÜLER
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Donatılı zemin = Reinforced soil

Özet:
İnşaat sektöründe en çok kullanılan inşaat malzemelerinden bir tanesi agregadır. Nüfusun artmasından dolayı yeni yerleşim yerlerinin oluşturulması da agreganın kullanımını her geçen gün artırmaktadır. Dolayısıyla agregalar yerine kullanılabilecek yeni malzemeler için araştırma çalışmaları sürdürülmektedir. Özellikle Türkiye'de 2012 yılında başlayan ve günümüzde devam eden kentsel dönüşüm projeleri kapsamında çok fazla inşaat yıkıntı atığı ortaya çıkmaktadır. Ancak bu malzemeler günümüzde çoğunlukla kullanılmamakta ve rehabilitasyon merkezlerine taşınarak atılmaktadır. Günümüzde bu malzemelerin geri dönüşümü ile tekrar kullanılarak doğanın sürdürülebilir bir şekilde gelecek nesillere bırakılması ve ülke ekonomisi için çok önemli bir konudur.
Bu tez kapsamında iki farklı konu detaylı olarak araştırılmıştır. İlk olarak, İstanbul ili içerisinden ve farklı bölgelerden kentsel dönüşüm projesi kapsamında yıkılmış ve yıkılmakta olan yapılardan alınan beton atıkları ve beton laboratuvarlarında basınç deneylerine tabi tutulmuş küp beton atıklarından geri dönüşüm beton agregaları üretilmiştir. Üretilen geri dönüşüm beton agregalarının mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla agrega deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerin yanında üretilen geri dönüşüm beton agregalarının pH değerleri ve harç yüzdeleri belirlenmiştir. Bütün bu deney sonuçları değerlendirilerek İstanbul ili için geri dönüşüm beton agregası karakterizasyonu yapılmış ve kullanım alanları ile ilgili önerilerde bulunulmuştur. Daha sonra, geri dönüşüm beton agregaları ile beraber kullanılması düşünülen PVC kaplı PET lifli geogridlere arazi uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Arazide tabaka kalınlığı 20 cm olmak üzere 2 tabaka arasına PVC kaplı PET lifli geogrid malzemesi yerleştirilmiş ve sıkıştırılmıştır. Arazi uygulamasında kullanılan dolgu malzemesinin maksimum dane boyutu FHWA'de geosentetikler için önerilen 19.0 mm olarak seçilmiştir. Arazi uygulamalarına maruz kalan hasarlı geogridler ile orijinal geogridlere yüksek pH ortamında ve farklı sıcaklıklarda 4 ay sürecinde kür işlemi yapılmıştır. Sıcaklık ve yüksek pH ortamına maruz kalan geogridlerin her bir ay sonunda çekme mukavemetleri belirlenmiştir.
Sonuç olarak İstanbul ili içerisinden temin edilen inşaat yıkıntı atıklarından elde edilen geri dönüşüm beton agregaların mekanik özelliklerini gösteren deney sonuçları ve İstanbul ili için karakterizasyon deney sonuçları verilmiştir. Bu tür malzemelerle kullanılması düşünelen PVC kaplı PET lifli geogridlerin de uzun süreli alkali ortam ve sıcaklıkla değişen mukavemet eğrileri ve deney sonuçları tezde verilmiştir.

Abstract:
One of the most widely used construction materials in the construction sector is aggregate. The creation of new settlements due to the increase in population also increases the use of aggregate day by day. Therefore, research studies are continuing for new materials that can be used instead of aggregates. Especially in Turkey, a lot of construction demolition waste is generated within the scope of urban transformation projects that started in 2012 and continue today. However, these materials are mostly not used today and are transported and disposed to rehabilitation centers. Nowadays, recycling and reuse of these materials is a very important issue for leaving nature to future generations in a sustainable way and for the country's economy.
Within the scope of this thesis, two different topics were investigated in detail. Firstly, recycled concrete aggregates were produced from concrete wastes taken from buildings demolished and being demolished within the scope of urban transformation project from different regions within the province of Istanbul and from cube concrete wastes subjected to pressure tests in concrete laboratories.  Aggregate tests were carried out to determine the mechanical properties of the produced recycled concrete aggregates. In addition to these tests, pH values and mortar percentages of recycled concrete aggregates were determined. By evaluating all these test results, recycled concrete aggregates were characterized for Istanbul province and recommendations were made for their usage areas. Then, field applications were carried out on PVC coated PET fiber geogrids which were considered to be used with recycled concrete aggregates. In the field, PVC coated PET fiber geogrid material was placed between 2 layers with a layer thickness of 20 cm and compacted. The maximum grain size of the backfill material used in the field application was selected as 19.0 mm as recommended for geosynthetics in FHWA. The damaged geogrids exposed to field applications and the original geogrids were cured in a high pH environment and at different temperatures for 4 months. The tensile strengths of the geogrids exposed to temperature and high pH environment were determined at the end of each month.
As a result, test results showing the mechanical properties of recycled concrete aggregates obtained from construction demolition wastes obtained from Istanbul province and characterization test results for Istanbul province are given. The strength curves and test results of PVC coated PET fiber geogrids, which are considered to be used with such materials, are also given in the thesis.