Geotechnical and environmental impacts of steel slag in embankments
Çelik cürufunun dolgularda geoteknik ve çevresel etkileri
- Tez No: 821937
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET HALİT AYDİLEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: University of Maryland College Park
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 173
Özet
Çelik cürufu, metalurji endüstrilerinin demir ve çelik üretiminin bir yan ürünüdür. Amerika Birleşik Devletleri'nde yılda 21 milyon ton çelik cürufu üretilmektedir. Bu cürufun önemli bir miktarı arazilerde depolanmakta olup önemli bir ekonomik kayıp ve günümüzde çok değerli olan arazilerin boş yere işgal edilmesine sebep olmaktadır. Çelik cürufu otoyol dolgularının inşası için büyük bir potansiyele sahiptir; ancak yüksek şişme potansiyeli ve alkalinite nedeniyle kullanımına bazı sınırlamalar getirilmiştir. Çelik cüruflarının şişme potansiyeli, yapısal stabilitenin bozulmasına neden olabilmekte, otoyollar ve yüksek alkalinite ise ağır metallerin sızıntı sularına karışması sonucunda insan ve deniz canlılarına zarar verdiği için çevresel bir sorun teşkil etmektedir. Bu çalışma, bu iki ana dezavantajın minimize edilmesi ile karayolu dolgularında çelik cürufunun kullanılmasını teşvik edecek bir yöntem geliştirmeyi hedeflemektedir. Saf çelik cürufu malzemesinin ve içme suyu arıtma tesislerinin alüminyum bazlı bir yan ürünü olan arıtma çamuru (Water Treatment Residual - WTR) ile karıştırılmış çelik cürufu numuneleri üzerinde şişme davranışını değerlendirmek amacıyla hızlandırılmış şişme testleri yapılmıştır. Yöntemlerin ve malzemelerin çevreye uygunluğunu kontrol etmek amacıyla sıralı sızma deneyleri ve kolon sızma deneylerinin yanı sıra iki farklı sayısal analiz, UMDSurf ve WiscLEACH, gerçekleştirilmiştir. Buna ilaveten dolgu imalatı esnasında cüruf malzemesinin etrafına sarılan bir doğal zeminin ve dolgu altındaki temel zemininin sızıntı suyunun kimyasal özellikleri üzerindeki etkisini incelemek için sıralı kolon deneyleri yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda çelik cürufu-WTR karışımlarında WTR içeriğinin artması ile pH değerinin ve sızıntı sularındaki metal konsantrasyonlarının alüminyum hariç düştüğü gözlenmiştir. Ayrıca çüruf dolgusu etrafına sarılan şilte ve dolgu altında yer alan temel altı zeminlerin doğal pH değerlerinin sızıntı suyu pH değerinde olan değişime önemli ölçüde etkidiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Steel slag is a byproduct of iron and steel production by the metallurgical industries. Annually, 21 million tons of steel slag is produced in the United States. Most of the slag is landfilled, which represents a significant economic loss and a waste of valuable land space. Steel slag has great potential for the construction of highway embankments; however, its use has been limited due to its high swelling potential and alkalinity. The swelling potential of steel slags may lead to deterioration of the structural stability of highways, and high alkalinity poses an environmental challenge as it affects the leaching behavior of trace metals. This study seeks a methodology that promotes the use of steel slag in highway embankments by minimizing these two main disadvantages. Accelerated swelling tests were conducted to evaluate the swelling behavior of pure steel slag and water treatment residual (WTR) treated steel slag, where WTR is an alum-rich by-product of drinking water treatment plants. Sequential batch tests and column leach tests, as well as two different numerical analyses, UMDSurf and WiscLEACH, were carried out to check the environmental suitability of the methods. Tests were conducted to study the effect of a common borrow fill material that encapsulated the slag in the embankment and the effects of two subgrade soils on the chemical properties of slag leachate. The results indicated that an increase in WTR content in the steel slag-WTR mixtures yields a decrease in pH and most of the leached metal concentrations, except aluminum. The change in the levels of pH, after passing through encapsulation and subgrade, depends on the natural pHs of materials.
Benzer Tezler
- Determination of engineering properties and sustainability of a sandy soil with slag and tire chips
Cüruf ve atik lastik parçalari ile iyileştirilmiş kumlu bir zeminin mühendislik özelliklerinin belirlenmesi ve sürdürülebilirliği
ABDELRAHMAN MAHER TAHA ELNEMR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiYeditepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. HAKKI ORAL ÖZHAN
- İzmir-Selçuk ilçesinin mühendislik jeolojisi
Engineering geology of the Selçuk (İzmir) province
HAKAN ELÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiUygulamalı Jeoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET YALÇIN KOCA
- İncirli-Bakırköy IDO istasyonları arasındaki metro tüneli etki alanının belirlenmesi ve olası yüzey oturma miktarlarının saptanması
Determination of the influence area and possible settlement amounts of the metro tunnel between İncirli- Bakırköy İDO stations
SERPİL KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENVER VURAL YAVUZ
- Geçirimsizlik perde ve şilteleri için kullanılan zeminlerin iyileştirilmesi
Improvement of soils used in walls, liners and covers for waste disposal
ŞULE KAHYA