İstanbul Avrupa Yakası agrega ocaklarında açığa çıkan kumtaşı-şeyl artıklarının genleştirilmiş kil agregası olarak değerlendirilmesi
Assessment of sandstone-shale wastes released in the quarries located in european side of İstanbul as expanded clay aggregates
- Tez No: 747274
- Danışmanlar: PROF. DR. ATİYE TUĞRUL, PROF. DR. ABDULKERİM YÖRÜKOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeoloji Mühendisliği, Geological Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
İstanbul Avrupa yakasındaki agrega ocaklarında (Cebeci, Cendere ve Arnavutköy) açığa çıkan dane çapı 63 μm'den küçük olan malzemeler artık olarak nitelendirilmekte ve herhangi bir alanda değerlendirilememektedir. Bu çalışmada, artıklarının herhangi bir katkı malzemesi ilave edilmeden genleşme potansiyelinin belirlenmesi ve genleşmeyi sağlayan etkilerin ortaya koyulması amaçlanmıştır. Cebeci (CB), Cendere (CN) ve Arnavutköy (AR) agrega ocağı artıklarının ana oksit içerikleri benzerlik sunmakta olup, SiO2 içeriği %53-59, Al2O3 içeriği %15-18 ve ergiticilerin toplamı ise (CaO, Na2O, Fe2O3, K2O, MgO) %18-19 aralığındadır. Ayrıca artıklarının ateşte kayıp değerleri sırasıyla %5,96, %7,66 ve %5,44 olarak bulunmuştur. Her üç bölgeye ait artıkların mineralojik bileşimi aynı olup, artıkların kuvars, albit, muskovit, klorit ve kalsit minerallerinden oluştuğu belirlenmiştir. Artıkların dane boyutları ise sırasıyla 2-71 µm, 2-56 µm ve 2-77 µm aralığında değişmektedir. Genleşme testleri 1200-1210 °C aralığında gerçekleştirilmiş olup, her üç bölgeye ait artıkların bu sıcaklık aralığında genleşme gösterdiği belirlenmiştir. Artıklar 2-8 dakika aralığında genleşme testlerine tabi tutulmuş olup, her dakikada genleşme oranları belirlenmiştir. Artık malzemelerinin ateşte kayıp değerleri ve dane boyu dağılımları ile uyumlu olarak, Cendere bölgesindeki agrega ocağı artıklarının genleşme oranlarının Cebeci ve Arnavutköy bölgesindeki agrega ocağı artıklarına kıyasla daha fazla olduğu belirlenmiştir. Yapılan termal analizler sonucunda artık numunelerdeki klorit ve muskovit minerallerinin OH‾ salınımının (dehidroksilasyon) yaklaşık 560 °C'de gerçekleştiği belirlenmiştir. Dehidroksilasyon sonucunda, artıklar kısmi ergimeye uğramaktadır ve dolayısıyla genleşmeyi sağlayabilecek gazları numunede hapsedebilecek viskoz yapıyı oluşturmaktadır. Viskoz yapının oluşmasıyla birlikte 1200-1210 °C aralığında klorit, muskovit ve kalsit minerallerinden açığa çıkan H2O ve CO2 gazları numunede hapsolarak malzemelerin genleşmesini sağlamıştır. Genleştirilen CB*, CN ve AR* artıklarının su emme oranları ve dayanım parametreleri, hâlihazırda birçok Avrupa ülkesinde üretimi yapılan ve birçok mühendislik uygulamasında yaygın olarak kullanılan agregalar ile benzerlik sunması, çalışma kapsamında üretilen agregaların da mühendislik uygulamalarında kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Materials with grain sizes of less than 63 μm from the quarries (Cebeci, Cendere and Arnavutköy) in Istanbul (Turkey) are considered as waste and cannot be utilized in any area. In this study, we aimed to determine the expansion potential of the wastes and the factors that trigger the expansion. The grain sizes of the sandstone-shale waste from the Cebeci (CB), Cendere (CN) and Arnavutköy (AR) quarries range between 2-71 µm, 2-56 µm and 2-77 µm, respectively. The mineral paragenesis of the wastes from the investigated regions are the same, and consists of quartz, albite, muscovite, chlorite, and calcite. The SiO2 and Al2O3 contents of the wastes range between 53-59 wt.% and 15-18 wt.%, respectively, and the sum of the fluxing agents (CaO, Na2O, Fe2O3, K2O, MgO) range between 18-19 wt.%. The loss on ignition values of these samples varies from 5 to 8 wt.%. Expansion tests show that quarry waste samples expanded at the temperatures between 1200-1210 °C. The wastes were subjected to expansion tests in the range of 2-8 minutes, and their expansion rates were determined every minute. Consistent with the loss on ignition values and grain size distributions of the waste materials, it was determined that the expansion rate of the quarry wastes in the Cendere region is higher than those from the Cebeci and Arnavutköy regions. Thermal analyses results indicate that the OH‾ release (dehydroxylation) of chlorite and muscovite minerals in waste samples occurred at approximately 560 °C. As a result of dehydroxylation, the wastes undergo partial melting and thus form a viscous structure that can trap gases and provide expansion in the samples. With the formation of viscous structure, H2O and CO2 gases released from chlorite, muscovite, calcite minerals and organic matter in the range of 1200-1210 °C were trapped in the samples and allowed them to expand. The water absorption and strength parameters of the expanded CB*, CN and AR* wastes are similar to the aggregates currently produced in many European countries and widely used in many engineering applications, showing that the aggregates produced within the scope of the study can also be used in engineering applications.
Benzer Tezler
- İstanbul'da kazınmış asfalt kaplamaların binder tabakasında yeniden kullanılabilirliğinin araştırılması
Research on reusability of scraped asphalt pavements on binder course in Istanbul
FERHAT ÜNLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
- İstanbul Avrupa yakası'nın gama doz değerlerinin ölçülmesi ve kanser risk potansiyelinin araştırılması
Measuring gamma dose values and investigation of cancer risk potential in Istanbul European side
MAHİNUR KÜÇÜKÖNDER NAMLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ ÜNAL YÜMÜN
- İstanbul Avrupa yakası d-100 karayolu çevresindeki bazı bitkilerde ağır metal birikimi
Heavy metal accumulation in some plants around Istanbul European side d-100 highway
ERTUĞRUL KARTAL
- İstanbul Avrupa Yakası batı bölgesi zeminlerinin geotekniği ve zemin-temel-yapı etkileşimi
A geotechnical assessment of soil-foundation-structure interaction at the western part of European Side of Istanbul
İLHAN BURAK DURAN
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Kültür Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERSİN AREL
PROF. DR. AKIN ÖNALP
- İstanbul Avrupa Yakası Doğalgaz Dağıtım Şebekesi'nin en yüksek debide çekişlerde TPAO Trakya doğalgaz depolarından beslenmesinin incelenmesi
Evaluation of feeding Istanbul European Side Natural Gas Distribution Network from TPAO Silivri underground storage facilities during peak demands
FATİH ÜNLÜUYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN SATMAN