The Effect of 3D Printed Tire Encasement on Stone Columns Constructed with Ceramic and Brick Waste

Creative Commons License

SARICI T., OK B., Özcan M., SARICI M. M.

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.26, no.3, pp.718-726, 2026 (TRDizin)

Abstract

During disaster management processes, the long- and short-term impacts of the post-disaster period must be carefully examined. The recycling or disposal of waste generated after destructive disasters such as earthquakes is of vital importance for local authorities. In this context, integrating waste recycling into soil improvement methods has become a priority in the process of making geotechnically unsuitable soils suitable for construction. Within the scope of this study, the effect of waste ceramics and bricks obtained from demolished buildings on the behavior of cohesive soil under load was investigated using model loading tests by constructing stone columns within cohesive soil. Then, in order to recycle, waste vehicle tires, model tires created using 3D printing technology were used as encasement for stone columns, and model loading tests were performed. Comparisons were made by calculating the bearing capacity ratio and improvement ratio values from the experimental results. When the results obtained in the study were evaluated, it was observed that the bearing capacity of cohesive soil with waste aggregate could be improved up to 2 times, and this effect could reach up to 3.37 times with tire encasement. In this context, it is believed that the usage of waste aggregates and waste tires can contribute to the waste recycling process both environmentally and economically, and that it may find more applications in field practices.
Afet yönetim süreçlerinde afet sonrası dönemin uzun ve kısa vadede getireceği etkilerin dikkatle incelenmesi gerekmektedir. Özellikle deprem gibi yıkıcı afetler sonrası ortaya çıkan atıkların dönüştürülmesi veya bertaraf edilmesi yerel yönetimler için hayati önem taşımaktadır. Bu bağlamda geoteknik açıdan elverişsiz zeminlerin yapılaşmaya uygun hale getirilmesi sürecinde zemin iyileştirme yöntemlerine atık dönüşümlerinin entegre edilmesi gündeme gelmektedir. Bu çalışma kapsamında da yıkılmış binalardan elde edilen seramik ve tuğla atıkları ile kohezyonlu zemin içerisinde taş kolonlar imal edilerek kohezyonlu zeminin yük altındaki davranışına etkisi model yükleme deneyleri ile araştırılmıştır. Sonraki aşamada bir başka atık malzeme olan atık araç lastiklerinin de geri dönüşüme katılabilmesi amacıyla, üç boyutlu baskı teknolojisi ile üretilen model lastikler kullanılarak taş kolona sargı yapılmış ve model yükleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma sonuçlarından taşıma kapasitesi oranı ve iyileştirme oranı değerleri hesaplanarak karşılaştırmalar yapılmıştır. Çalışma kapsamında elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde atık agrega ile kohezyonlu zeminin taşıma kapasitesinin 2 katına kadar iyileştirilebildiği bu etkinin lastik sargı ile beraber 3.37 kata kadar ulaşabildiği gözlemlenmiştir. Bu bağlamda atık agrega ve atık lastik kullanımının, atık dönüşüm sürecine hem çevresel hem de ekonomik katkılarının olduğu ve saha uygulamalarında kendine daha çok yer bulabileceği düşünülmektedir.