Yol temel ve alttemel tabakalarında kullanılan çelikhane cürufunun dinamik performansının sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HÜSEYİN KARADAĞ

Danışman: SEYHAN FIRAT

Özet:

Endüstriyel üretim sonucu oluşan atıkların geri kazanımı veya farklı sektörlerde kullanılmak suretiyle değerlendirilmesi doğal kaynakların korunması adına günümüz teknolojileri için önemli bir konu olmuştur. 2014 yılı verilerine göre Türkiye’de çelikhane cürufunun ancak %41’i geri dönüştürülmektedir. Geri kalan çelikhane cürufu düzensiz depolanmaktadır. Bu çalışmada çelikhane cürufunun yol üst yapısında temel ve alttemel malzemesi olarak kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında kontrol kesiti olarak kırmataş temel ve kırmataş alttemelden oluşan yol kesiti analiz edilmiştir. Çelikhane cürufu ise temel ve alttemelde olmak üzere birlikte ve ayrı ayrı kullanılmıştır. Toplam dört farklı yol kesitinin 400 kPa yük altında, 20 111 tekrarlı yükleme yapılarak iki boyutlu sonlu elemanlar metodu ile eksenel simetrik analizleri gerçekleştirilmiştir. Cüruf malzemesine ait dinamik kayma modülünü elde etmek için rezonant kolon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda yol temel ve alttemel tabakalarında çelikhane cürufunun doğal agrega yerine kullanılabileceği belirlenmiştir. Kırmataş temel ve cüruf alttemelden oluşan yol kesiti (KC) ise düşey deformasyonlar açısından en iyi sonucu vermiştir. Çalışma kapsamında ayrıca esnek yol üst yapılarında; yükleme sayısı ile kalıcı deformasyon arasındaki ilişki de incelenmiştir. Her tabakanın ayrı ayrı deformasyonlarının belirlenerek toplanması sonucu oluşan toplam deformasyonların bulunması yerine, bu çalışmada sonlu elemanlar metodu ile tabakaların birbirleriyle etkileşimi de dikkate alınarak yol yüzeyinin toplam deformasyonu yaklaşımı ortaya konulmuştur. Düşey deformasyon ile yükleme sayısı yarı logaritmik grafiği çizildiğinde, kalıcı deformasyonların farklı eğimlere sahip iki parçalı bir doğru olduğu görülmüştür