Kırmızı çamur ve filtre çamuru atıklarının karışımının yol dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
The investigation of the usability of red mud and filter sludge waste mixture as road embankment material
- Tez No: 1009164
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kırmızı çamur, Uçucu kül, Red mud, Fly ash
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nüfus artışı ve teknolojik gelişmeler, endüstriyel atık miktarını hızla artırarak çevresel ve ekonomik sorunlara yol açmaktadır. Artan ham madde ihtiyacı da daha fazla üretim atığı oluşmasına neden olmaktadır. Bu nedenle sanayi atıklarının incelenerek çevreye zarar vermeyecek ve ekonomik açıdan uygun yöntemlerle bertaraf edilmesi, mümkün olduğunca geri dönüştürülerek yeniden değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, kırmızı çamur atığına filtre çamuru ve uçucu kül eklenmesiyle zeminin yol dolgusu olarak kullanılabilirliğinin araştırılmasıyla ilgili bazı deneyler yapılmıştır. Öncelikle çalışmada kullanılacak malzemelerin tane boyutları ve kıvam limitlerini bulmak için ön deneyler gerçekleştirilmiştir. Ardından kırmızı çamura ilave edilecek filtre çamurunun maksimum oranının bulunması için ön çalışmalar yapılmıştır. Filtre çamurunun saf, yıkanmış ve yakılmış halleri, kırmızı çamura belli oranlarda (%5, %10, %15, %20, %25) karıştırılmıştır. En uygun serbest basınç direnci sonuçlarını veren karışımlara belli oranlarda (%2.5, %5, %7,5, %10) uçucu kül katkısıyla iyileştirme yapılmıştır. Bütün numuneler için 0-7-28-56 günlük kürler uygulanmıştır. En uygun serbest basınç direnç değerini veren numune üzerinde Kaliforniya Taşıma Oranı (CBR) deneyi ve mikrokimyasal analizler yapılmıştır. Deney sonuçlarında; kırmızı çamur, filtre çamuru ve uçucu külün silt ağırlıklı malzemeler olduğu belirlenmiştir. Kırmızı çamurun kürsüz halde 220 kPa olarak belirlenen serbest basınç direnci, filtre çamurunun saf halinin %15 ve uçucu külün %10 katkısı ile 56 günlük kür etkisiyle 1298,668 kPa' a çıkarılmıştır. Kırmızı çamurun %5,5 olan şişme değeri aynı katkı ve kür süresi etkisiyle %0' a düşürülmüş olup %3,9 olan ıslak CBR oranı %34,63' e çıkarılmıştır. Ancak filtre çamurunu yakma ve yıkama işlemleri sonrasında kür etkisiyle birlikte serbest basınç direnci 499,996 ve 591,174 kPa olup saf haldeki filtre çamuru katkısına göre düşüş yaşanmıştır ancak yine de kırmızı çamur serbest basınç direncinin üzerinde kalmıştır. Mikroyapı testleri sonucunda stabilize edilmiş kırmızı çamurun yapısında, puzolanik reaksiyonlar sonucu dayanımı arttıran kalsine alümina hidrat (C-A-H) ve kalsine silika hidrat (C-S-H) bağları gözlemlenmiştir. Sonuçlar filtre çamurunun yıkama ve yakma işleminin serbest basınç direncine her ne kadar etkili olduğunu göstermese de kırmızı çamura saf halde filtre çamuru ve uçucu kül katkısıyla oluşturulan karışımın Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) Karayolları Teknik Şartnamesi' ne göre yol dolgu malzemesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Population growth and technological advancements are rapidly increasing the amount of industrial waste, leading to environmental and economic problems. Increased demand for raw materials also results in more production waste. Therefore, it is crucial to analyze industrial waste and dispose of it using environmentally friendly and economically viable methods, and to recycle and reuse it as much as possible. This study involved experiments to investigate the usability of red mud waste as road embankment by adding filter sludge and fly ash. Preliminary experiments were conducted to determine the particle size and consistency limits of the materials to be used. Subsequently, preliminary studies were carried out to determine the maximum ratio of filter sludge to be added to the red mud. Pure, washed, and incinerated filter sludge was mixed with the red mud in specific ratios (5%, 10%, 15%, 20%, 25%). The mixtures yielding the most suitable unconfined compressive strength results were improved by adding fly ash in specific ratios (2.5%, 5%, 7.5%, 10%). Curing periods of 0, 7, 28, and 56 days were applied to all samples. The California Bearing Ratio (CBR) test and microchemical analyses were performed on the sample yielding the most suitable unconfined compressive strength value. The experimental results revealed that the red mud, filter sludge, and fly ash were predominantly silt-based materials. The unconfined compressive strength of red mud, determined as 220 kPa in its uncured state, was increased to 1298.668 kPa after a 56-day curing period with the addition of 15% pure filter sludge and 10% fly ash. The swelling value of the red mud, which was 5.5%, was reduced to 0% with the same addition and curing time, and the wet CBR ratio, which was 3.9%, was increased to 34.63%. However, after incineration and washing of the filter sludge, the unconfined compressive strength, with the curing effect, was 499.996 and 591.174 kPa, respectively, showing a decrease compared to the pure filter sludge addition, but still remaining above the unconfined compressive strength of the red mud. Microstructure tests revealed the presence of calcined alumina hydrate (CAH) and calcined silica hydrate (CSH) bonds in the stabilized red mud, which increase strength as a result of pozzolanic reactions. Although the results do not show that the washing and burning process of filter sludge is effective on the unconfined compressive strength, they indicate that a mixture created by adding pure filter sludge and fly ash to red sludge can be used as road embankment material according to the General Directorate of Highways (KGM) Highway Technical Specifications.
Benzer Tezler
- Characterization and recovery of rare earth elements from iron mining sludge
Demir madenciliği çamurundan nadir toprak elemanlarının karakterizasyonu ve geri kazanımı
AZMAT FATIMA SIDDIQUI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. İSMAİL KOYUNCU
Assist. Prof. Dr. BÖRTE KÖSE MUTLU
- Seydişehir Eti alüminyum işletmesi kırmızı çamur atık barajı mühendislik ve çevre jeolojisi
The engineering and envorimental geology of Seydi̇şehi̇r Eti aluminium company's red mud tailing dam
SÜVEYDA MUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR VARDAR
- Eti Alüminyum A.Ş. kırmızı çamurunun susuzlandırma performansının artırılması
Improvement of dewatering performance of red mud in Eti Aluminium plant
SEDAT ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Maden Mühendisliği ve MadencilikSelçuk ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAVVANUR UÇBEYİAY
- Kırmızı çamurdan demir, titandioksit ve nadir toprak konsantresinin kazanılması
The recovery of iron, titanium dioxide and rare earth cocentrate from red mud
EROL ERÇAĞ
- Kırmızı çamur ve yüksek fırın cürufunun perlit esaslı geopolimer beton özelliklerine etkisi
The effect of red mud and blast furnace slag on perlite based geopolymer concrete properties
FATİH AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiAtatürk Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RIZA POLAT