Çelik cürufunun esnek üstyapının mekanik özellikleri üzerindeki etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle araştırılması
Investigation of the effect of steel slag on the mechanical properties of flexible superstructure using the finite element method
- Tez No: 998143
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS ERKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal agrega kaynaklarının azalması ve sürdürülebilir malzeme ihtiyacının artması, çelik cürufunu yol mühendisliğinde önemli bir alternatif haline getirmiştir. Bu tezde, çelik cürufunun esnek üstyapı sistemlerinde kullanılmasının mekanik performans üzerindeki etkileri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Çalışmanın temel amacı, farklı oranlarda çelik cürufu içeren temel ve asfalt tabakalarının gerilme, deformasyon ve gerinim davranışlarını inceleyerek üstyapı performansına katkısını ortaya koymaktır. Bu kapsamda oluşturulan modellerde, değişen cüruf yüzdelerine bağlı olarak tabaka özellikleri tanımlanmış ve yükleme koşulları altında oluşan mekanik tepkiler değerlendirilmiştir. Analizlerde, hem temel hem de asfalt tabakalarında artan cüruf oranının dayanım ve deformasyon direnci üzerinde belirgin etkiler oluşturduğu görülmüştür. Bulgular, özellikle yüksek cüruf oranlarının gerilme dağılımını iyileştirdiğini, deformasyonları azalttığını ve yorulmaya bağlı yük tekrar sayısını artırdığını göstermektedir. Ayrıca yüzey yanıt yöntemi ile yapılan istatiksel analiz sonucunda yorulma ve tekerlek izine bağlı göçme yük tekrar sayılarının maksimum olduğu duruma göre optimizasyon yapıldığında yaklaşık olarak %70 temel tabakasında ve %42 asfalt tabakasında çelik cürufu kullanımıyla en yüksek dayanım ortaya çıkmıştır. Elde edilen sonuçlar, çelik cürufunun uygun oranlarda kullanılması halinde esnek üstyapıların servis ömrünü artırabileceğini, bakım maliyetlerini azaltabileceğini ve sürdürülebilir malzeme kullanımına katkı sağlayabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The depletion of natural aggregate resources and the increasing need for sustainable materials have made steel slag an important alternative in road engineering. In this thesis, the effects of using steel slag in flexible pavement systems on mechanical performance were investigated using the finite element method. The main objective of the study is to reveal the contribution of steel slag to pavement performance by examining the stress, deformation, and strain behavior of base and asphalt layers containing different proportions of steel slag. In the models created for this purpose, layer properties were defined based on varying slag percentages, and the mechanical responses under loading conditions were evaluated. The analyses revealed that increasing slag content in both base and asphalt layers had significant effects on strength and deformation resistance. The findings indicate that high slag content, in particular, improves stress distribution, reduces deformation, and increases the number of load cycles associated with fatigue. Additionally, statistical analysis using the surface response method showed that when optimized for the maximum number of fatigue and wheel trackrelated settlement load cycles, the highest strength was achieved with approximately 70% steel slag usage in the base layer and 42% in the asphalt layer. The results obtained indicate that the use of steel slag in appropriate proportions can increase the service life of flexible pavements, reduce maintenance costs, and contribute to sustainable material use.
Benzer Tezler
- Kara yolu esnek üst yapı binder tabakasında elektrik ark oocağı cürufunun yapay agrega olarak kullanımının incelenmesi
Investigation of the usage of electric arc furnace slag as an artificial aggregate in the binder course of flexible pavements
BURAK ÖZUĞURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ADEM FAİK İYİNAM
- Elektrik ark fırını cürufunun karayolu esnek üst yapı aşınma ve binder tabakalarında agrega olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of usage of electric arc furnace slag as aggregate in wearing course and in binder course of flexible pavements
ONUR DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞÜKRÜYE İYİNAM
- Elektrik ark ocağı çelikhane cürufunun farklı karayolu bitümlü sıcak karışım tabakalarında kullanımının maliyetlerinin karşılaştırılması
Comparison of costs of the use of electric arc furnace steel slag on highway hot mix bituminous pavement
RAHMİ SÜLEYMAN DEMİRCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRÜYE İYİNAM
- Elektrik ark ocağı fırını cürufunun karayolu esnek üstyapısı aşınma tabakası için eğilme dayanımı üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of electric arc oven slag on bend resistance for highway flexible superstructure wear layer
BURAK YAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRÜYE İYİNAM
- Elektrik ark fırını cürufunun karayolu esnek üstyapı bitümlü temel tabakasında agrega olarak değerlendirilmesi
Investigation of the useage of electric arc furnace slag as aggregate in bituminous treated base
CEM MUTLUGELDİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. ADEM FAİK İYİNAM