Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

• 1

• MakaleAçık Erişim2024Scopus SJRQ2/r/bayburt/11597
  Investigating the Effect of Polypropylene Fiber on Mechanical Features of a Geopolymer-Stabilized Silty Soil

  Kamiloğlu, Hakan A.; Kurucu, Kutluhan; Akbaş, Dilek

  This study investigates the stabilization of silty soil using alkali-activated fly ash and fibers with lengths of 3 mm and 12 mm. The study examines the effects of hybrid fiber length, fiber content, fly ash content, and activator content on the mechanical properties of the geopolymerstabilized samples. The objectives of this paper are 1) to examine the effect of activator content and fly ash content on the UCS, Al/Si ratio, and SiO2/Na2O ratio of the stabilized samples using a statistical approach, 2) to investigate the effect of hybrid fiber length on UCS, secant modulus, flexural strength, toughness, and flexural load-deformation characteristics of the stabilized soil. A statistical approach was employed to investigate the relationship between fly ash content, alkali activator content, and UCS value. Optimal fly ash content and alkali activator content were determined based on the statistical model. The geopolymer structure of the stabilized soil was characterized via SEM, EDS, XRD, and FTIR analyses. The effects of fly ash and alkali activator content on UCS, Al/Si ratio, and SiO2/Na2O ratio were determined using the derived statistical model. The study demonstrated that activator content, a critical factor in compaction, significantly influences the UCS value, as much as the effect of the Si/Al and SiO2/Na2O ratios. Additionally, variations in fly ash content led to an increase in the UCS value of up to 15%. Moreover, changing the activator content resulted in a maximum 12-fold increase in UCS value. Incorporating hybrid fibers for stabilization led to higher secant modulus (up to 30%), flexural strength (up to 6%), and ductility without compromising UCS.

  • 
  AtıfScopus20·WoS17·OpenAlex18

  İncele
• Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2023/r/bayburt/17302
  Yüksek plastisiteli siltli bir zeminin alkali aktifleştirilmiş uçucu kül ve polipropilen lif karışımı ile stabilizasyonu

  Dilek Akbaş

  Beton teknolojilerini konu alan çalışmalarda alkali ile aktifleştirilen malzemelerin geleneksel bağlayıcılara bir alternatif olabileceğinin belirlenmesinin akabinde, bu malzemelerin zemin iyileştirme uygulamalarında stabilizasyon ajanı olarak kullanımı araştırılmaya başlanmıştır. Uygulama kökeninin beton teknolojisine dayalı olması bazı uygulamaların geoteknik alana yansımasına neden olmuştur. İşlenebilirlik, çalışmalarda dikkate alınan beton özelliklerini etkileyen hayati parametrelerden biridir. Ancak zemin stabilizasyonu uygulamalarında kullanılan harcın kıvamı betona göre çok daha düşüktür. Bu nedenle, gözenek boyutunu azaltmak için stabilize edilmiş zeminlere sıkıştırma uygulanır. Bu durumda zemin stabilizasyonu uygulamasında işlenebilirlikten çok nem içeriği ön plana çıkmaktadır. Alkali ile aktifleştirilmiş malzemeler kullanılarak zemin stabilizasyonu üzerine yapılan çoğu çalışma, Si/Al, Na/Al, Si/Ca veya SiO2/Na2O oranının mekanik özellikler üzerindeki etkilerini dikkate almaktadır. Ancak işlenebilirlik, sıkıştırılarak yerleştirilmesi gereken bir harç için dikkate alınabilecek bir parametre değildir. Fiber katkı ile zemin stabilizasyonu zeminin çoklu mühendislik özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılan bir yöntemdir. Birden fazla farklı özellikteki lifin malzeme içerisinde kullanımı matristeki her bir lifin olumlu yönlerinin aynı malzeme içerisinde ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Hibrit elyaf karışımlarını farklı yapısal özellikler, farklı işlevler ve farklı uzunluklar olmak üzere üç farklı şekilde kullanmak mümkündür. Geoteknik mühendisliğinde hibrit liflerin zemin iyileştirme uygulamalarında kullanımını konu olan az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışma, siltli zeminin alkali ile aktifleştirilmiş uçucu kül ve 3 mm-12 mm uzunluktaki elyaf ile stabilizasyonunu araştırmıştır. Bu çalışmanın amaçları, (1) aktivatör içeriğinin ve uçucu kül içeriğinin, stabilize edilmiş numunelerin serbest basınç dayanımı, Al/Si oranı ve SiO2/Na2O oranı üzerindeki etkisini istatistiksel bir yaklaşım kullanarak incelemek, (2) Uzunlukça hibrit polipropilen lif katkısının serbest basınç dayanımı, gerilme-şekil değiştirme davranışı, göçme anında şekil değiştirme ve sekant modülü üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. Uçucu kül içeriği, alkali aktivatör içeriği ve serbest basınç dayanımı değeri arasındaki ilişkiyi araştırmak için istatistiksel bir yaklaşım kullanılmıştır. Söz konusu parametreler, istatistiksel model yardımı ile optimize edilmiştir. Stabilize edilmiş zemin, bünyesindeki geopolimer yapıları incelemek için karakterize edilmiştir. Uçucu kül ve alkali aktivatör içeriğinin serbest basınç dayanımı, Al/Si ve SiO2/Na2O oranları üzerindeki etkileri türetilen istatistiksel model yardımı ile belirlenmiştir. Çalışmanın sonucu, kompaksiyonda çok önemli rol oynayan aktivatör içeriğinin serbest basınç dayanımı değerini en az Si/Al ve SiO2/Na2O oranları kadar etkileyen bir parametre olduğunu göstermiştir. Ek olarak, hibrit lif uzunluğunun kullanılarak, stabilize edilmiş zeminin çoklu mekanik özellikleri iyileştirilmiştir.

  İncele